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中医药、天然产物的研究新方法——系统生物学 (转帖)
date: 2011-09-03 click: 120
 

本帖是我个人最近看了一些相关文献后,总结一下,与大家交流,如果有不妥之处希望大家批评指正,同时希望大家踊跃发言,以便推动中医药发展,让一些学中药而迷茫的学子们找到一些安慰,同时让正在对中药研究有心得人找到一个新的突破点。大伙接力!!!!

        随着人类基因组工程的完成,系统生物学(System Biology)成为本世纪一个热点。2000年Dr.Leroy Hood首次提出系统生物学的概念后,2003年哈佛大学医学院首次组建系统生物学研究中心,2005年5月我国中科院联合中国科技大学组建系统生物学研究中心,主要运用生物学、数学和工程学手段进行理论和试验研究。其中各种组学技术(基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学、表型组学及计算机技术等)保证了系统生物学研究顺利进行。下面主要从代谢组学及部分基因组学和蛋白质组学方面阐述其相关技术在中药研究方面的应用。

      中药是一个复杂系统,尤其是复方,物质基础研究前几年已经难倒了一大部分科研工作者,更别谈中药的作用机制研究。值得可喜可贺的地方,中国中医药研究引进了新技术将疾病与天然产物(暂且用中药代替)有机的联合,更加全面科学的阐明中医中的“辩证施治”、“阴-阳”、“冷-热”等没有物质基础的概念名词,系统生物学从基因、蛋白、代谢产物等水平全面阐述相关概念,让其更加生动具体,虽然只是起步阶段,但是从“整体”、“动态”、“差异”的角度研究中药无疑有了一个新方法。
     
     通过蛋白质组学比较疾病和正常模型的亚细胞、细胞、组织、器官、整体动物甚至人体的差异蛋白或者代谢组学中的差异产物而得到可能的生物标记物,之后通过服用中药前后可能生物标记物的变化而获得中药的作用机制(主要指网络机制,包括单个指标、复杂系统之间联系),进而全面阐述中药作用的靶点,推动中药的研发进程。近年来, 通过建立一些动物模型,比如虚症模型,尤其肾虚模型,通过服用补肾益气药物,发现模型动物的分子生物指标回归正常,这或许直接佐证中药治疗疾病的合理性,中医药理论的合理性。通过分析酵母所知发热小鼠下丘脑蛋白表达, 发现桂枝汤对其所致的模型具有良好的改善作用。 这样就将中药的总体性和动物模型的复杂性有机的联系,也就减少了我们之前许多人对其问题只有空感叹的现象。许多人认为中药的研究思路不能西药化,其实如果大家将中药和西药都想象成物质组合,将机体看成一个系统,运用系统生物学的方法将其全盘考虑、全盘解决,西药和中药的研究不就可以达到有机的结合吗?也不管西医理论、中医理论,只要能够用科学语言阐述中药治疗疾病的机制就可以了。达到这一步,我们就可以运用每一个成分(群)或者成分组合与各靶点作用,获得药理活性数据,以备机理阐述和药物研发和服用治疗。

    这里进一步阐述一下,如何处理、加工、挖掘数据的方法,面对系统生物学如此庞大的数据,我们可以一些计算机模型(如某个中药作用于一个疾病的多个层次的靶点,我们只要将其同一层次的靶点之间的协同、拮抗作用赋予相应的权证,建立相应的运算模型,之后运用相应的检验方式保证结果的可靠性,如t检验等,这样我们只要输入一个成分(或者中药)及其含量,就可以得到该成分(或者中药)对该类疾病的有效性,并且可以得到明确的靶点信息),这样我想每一个搞中药的人都会为之振奋。以目前的精密仪器及其相关的联用技术,NMR、GC(LC、CE)-MS、IR、PCR、ELISA等有助于快速研究中药的作用机制,推动中药的发展。最后贴两个代谢组学的数据库MS的数据库:http://www.nist.gov/srd/ nist1.htm ; http://www.wiley.com。 希望大家踊跃发言,以便大家互相提高。

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