细胞培养技术在蒙药研究与开发中的作用

2015-01-06辛颖刘宗旭

中国民族民间医药·上半月 2014年8期

辛颖+刘宗旭

【摘要】细胞培养是现代生物技术在药物领域中研究与应用的一个重要组成部分，利用细胞培养技术研究蒙药是蒙药现代化和走向世界的突破口，如何把细胞培养技术利用到蒙药的开发与研究中是有待解决的问题。利用细胞培养技术可以培育蒙药材新品种、保存珍稀濒危种质资源、开发新药和活性物质，开拓蒙药研发的新空间。本文旨在为蒙药新药的研究与开发提供科学的思路与方法。

【关键词】细胞培养;蒙药;开发应用;思路方法

【中图分类号】R318 【文献标志码】 A 【文章编号】1007-8517（2014）15-0001-02

细胞培养，也叫细胞克隆（培养）技术，是通过细胞培养得到大量的细胞或其代谢产物。细胞培养是生物技术中最基础的技术，也是医药科学研究领域常用的手段之一。由于培养的细胞独立于外在负荷和体内神经体液因素的影响，而单纯只受作用因素的影响，即药物直接与效应细胞相接触，可准确地控制药物作用的对象、作用时间、剂量以及细胞的生长条件。细胞培养现已广泛应用于医药及其相关学科的研究当中，特别是在药物的研制与开发、生理机制与药物作用机制的深入探讨中越来越起到非常重要的作用。

蒙药之所以能够生存并发展到今天，是蒙古族劳动人民在长期与疾病作斗争的过程中不断积累经验的总结，在疾病的防治中确实有效[1，2]。目前关于蒙药治疗疾病的有效活性成分和作用机制的研究还不够深入，而利用细胞培养技术去研究蒙药将成为蒙药现代化的突破口。如何把细胞培养技术应用到蒙药的研制与开发中一直是蒙医药工作者有待解决的问题。现将细胞培养技术应用于蒙药研究领域的内容做一总结，旨在为蒙药的研究与开发提供思路与方法。

1 利用细胞培养技术培育蒙药新品种

药用植物组织细胞培养技术的成功，给药物的研制与开发带来了新的发展方向。目前细胞培养技术已经在中药的研究领域中得到了深入的研究和应用，但在蒙药新品种培育的研究领域中相关研究尚不多见。对于植物育种，比较常用的是通过组织细胞培养手段增加遗传变异性来改良药用植物。利用植物体的某一部分细胞、组织或器官，经过一定周期的培养，在短时间内形成幼苗，并可实现快速繁殖。利用此种方法不仅可以做到大量繁殖，并且还达到了克服了有性繁殖不育症、保存国家珍稀濒危种质资源、筛选最佳优良品种、培养单倍体和多倍体、培育新的品种的目的。目前，利用细胞组织培养技术培育药用植物多倍体品种，可以切实提高药用植物有效成分的含量。如已培育成功了丹参多倍体、枸杞多倍体、半夏多倍体等[3]。用花药育种法已成功培养出人参单倍体、曼陀罗单倍体和枸杞单倍体等[4]。

卫生部已做规定，禁止使用人工驯养繁殖或人工栽培的国家一级保护野生动植物及其产品作为保健食品成分。这就导致从天然植物中提取次生代谢产物受到种种限制，人们不得不寻找新的获取次生代谢产物的途径。植物细胞和组织培养是其中的一条重要途径，人们可以利用先进的生物反应器实现植物细胞、组织的大规模培养，然后提取其中的有用次生代谢产物，开发出各种药品和保健品来满足人们的生活及治疗需求。通过植物细胞、组织大规模培养技术的发展，为保存和发展我国的野生濒危植物，更加有效地利用各种药用植物提供了机会和方法。

2 利用细胞培养技术提高蒙药生产量

大规模培养植物细胞是保存和发展蒙药材的一种可能途径。使用细胞的大规模培养技术，可在可控制和可重复的环境下生产天然药物。这种培养方法不仅可以使生产的天然药物免受病虫害、地理、气候季节等因素的影响，而且可以达到产物分离、提取操作简单的目标。植物组织细胞培养技术在蒙药方面应用的前途非常乐观，不仅有利于阐明和探讨药用植物的生理、遗传和生物合成等一系列理论问题，而且一旦工业化生产问题得到解决，可使目前价格高、产量低、需求量大的天然化合物的生产成为可能，同时还可以有效地防治病虫害。

3 利用细胞培养技术鉴定蒙药的真伪和优劣性

蒙药材的鉴定包括来源、性状、显微鉴别以及理化方面的鉴定，此种操作流程对于植物药、矿物药和大多数整体入药保持其分类学性状特征的动物药来说，确实是可靠的鉴定方法。但对特殊部位入药的药材以及贵重动物药材鉴定的难度非常大，因为他们本身存在着量小、不易获取、直接鉴定困难等缺点。为了解决这一难题，我们可以对其进行细胞组织培养，再运用PCR及由PCR衍生出的随机扩增多态性DNA等分子生物学技术鉴别药材的真伪和优劣[5，6]。

不同产地的蒙药材由于环境因素的不同，其有效成分的含量存在差异，直接影响药物的疗效。通过细胞组织培养技术，将不同产地的蒙药材采集并大量培养，可以进一步研究不同产地蒙药材的优劣性，还可以通过设定不同的采集周期来找出不同地域蒙药的最佳采集时间。细胞组织培养技术适合长期研究蒙药材相关的资源与品种。

4 利用细胞培养技术研究蒙药作用机制

蒙药种类繁多，资源丰富且以植物药为主。蒙医常用药有450余种，蒙医专用药260余种，本区自产药材占30%，以祛巴达干药、清热药、祛黄水药物、抑赫依药为主。同时还包括了驱虫药、粘药、促使热疾成型的药物、止咳化痰药、泻下药、破痞去滞药、止泻药、利尿逐水益肾药、滋补强壮药等。在众多的蒙药中有不少种药材是蒙药专用品种（即只有蒙医常用的药物），在常用的蒙药中包含该类蒙药约有140种。如蓝盆花在蒙医中用于清肺和治疗肝热病;广枣在蒙医中用于心悸、心绞痛心脏病;沙棘在蒙医中用来止咳化痰，活血化瘀;文冠木在蒙医中用于清热燥湿，治疗风湿、痹症。目前关于蒙药治疗疾病的有效活性成分和作用机制的研究还不够深入，尚无足够的科学技术手段去证实蒙药的有效活性成分及其作用机理，而利用细胞培养技术去研究蒙药将成为蒙药现代化的突破口。利用现代细胞培养技术结合分子生物学技术可以帮助我们逐步了解蒙药的活性成分及作用靶点，为其更广泛的应用提供理论依据。

目前，细胞培养已经逐步应用在蒙药药理的作用机制研究中。除单味蒙药提取物以及蒙药复方直接应用到细胞培养外，血清药理学也成为新的研究方法，在体外培养的细胞上寻找蒙药的作用靶点，如培养鼠肿瘤细胞寻找蒙药那仁满都拉-11的作用靶点及通路[7]、培养大鼠正常肝细胞BRL株研究蒙药童格勒格-1是否影响其增值[8]、培养人脐血干细胞探索蒙药广枣的药理学作用[9]、培养人肝癌细胞研究蒙药复方菖蒲四味的体外抑制活性[10]、培养乳大鼠心肌细胞研究蒙药诃子汤制草乌总生物碱的细胞毒性作用[11]、培养雪旺细胞研究蒙药珍宝丸药物血清对其增殖的影响[12]、培养胃癌MGC-803细胞研究蒙药巴特日对其端粒酶活性的影响[13]、通过培养人乳腺癌TUDE-201细胞研究蒙药哈森13味丸的作用机制[14]等。endprint

5 展望

利用细胞培养技术大规模生产蒙药及其有效成分，将会解决原料来源不是问题，节省大量耕地。将细胞培养技术应用到中药的研制与开发中，会研制出真正无菌、无毒的绿色产品，不受地域、气候、季节、光照的影响，不存在化肥、农药或重金属带来的污染，使栽培植物免受病虫的毒害和细菌的侵害，同时因为细胞培养技术不需要大量砍伐和采挖植物，进一步起到了保护生态平衡、控制野生植物资源的重要作用。利用细胞培养技术生产蒙药及其活性成分，具有用人少、耗能低、几乎无环境污染的特点，并可实现大规模生产，极大地降低生产成本和缩短生产周期。

细胞培养的研究与应用是20世纪科技进步的重大成果之一，在培养方法不断提高的同时，也相应拓宽了其应用的范围。人们可以利用细胞培养技术对数量极少而又极有价值的新类型药用植物进行扩增，满足临床的需求，并带动传统蒙药学科的发展，推动蒙药现代化的进程，为未来蒙药开发与利用开拓新的空间。相信随着科学技术的新发展，细胞培养技术会逐渐渗透到蒙药研究与开发的各个相关领域，为蒙药的发展作出贡献。

参考文献

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