蒙药作用机制研究新方法的探索

斯 琴 房 君 敖登其木格

内蒙古自治区国际蒙医医院，内蒙古呼和浩特010065

蒙药作用机制研究新方法的探索

斯 琴 房 君 敖登其木格

内蒙古自治区国际蒙医医院，内蒙古呼和浩特010065

本文将试图寻找结合与现代生物学技术的蒙药作用机制研究的新方法。根据目前的蒙药作用机制研究方法和现代药物研究方法的需求，整理微小核糖核酸（microRNA，miRNA）相关文献，分析miRNA在蒙药作用机制研究中的应用可能性。结果显示，miRNA不但可以作为治疗和蒙药干预的一类新的体内作用靶标，也可以作为蒙药的一种活性分子在蒙药作用机制研究中发挥作用。如果能够把miRNA相关技术充分应用于本领域，从技术开发的角度解决蒙药作用机制研究的实验设计关键之处与难点，既能够扩展miRNA本身的应用范围，又对蒙药现代化和走向世界具有重要意义。本研究提示和建议蒙药学研究领域学者对miRNA开展深入的验证实验，为蒙医药学的发展提供新的科学依据。

蒙药曰多靶点曰作用机制曰新方法曰微小核糖核酸

蒙医药传承悠久、特色鲜明、疗效显著，是我国民族医药的重要组成部分，是蒙古人长期与疾病作斗争的宝贵结晶[1]。人类医学发展经过经验医学时代和实验医学时代后进入整体医学（系统医学）时代[2]的今天，在整体调节理论指导下的蒙医药在内的民族医药养生保健和诊疗方法逐渐深受人们的喜爱。但根据2010年的统计，蒙医药产业在政府扶持的条件下，局限在内蒙古、蒙古国和部分西藏地区，国内外需求量并不理想，蒙药的销售量很不乐观。其重要原因之一是缺乏蒙药药理作用科学依据而影响消费者的了解和信任[3]，该原因已成为蒙药发展的瓶颈。本文将从疾病治疗、蒙药国际化目的为出发点，概述目前的蒙药作用机制研究和现代药物研究方法的需求，试图寻找结合与现代生物学技术的蒙药作用机制研究的新方法。

1 蒙药作用机制研究方法的现状及需求

1.1 蒙药药理作用特点及研究现状

蒙药多用复方，发挥多靶点、多层次的整体调节式复合药理作用。但蒙药作用机制的研究还处于探索阶段，其内容主要以复方蒙药临床疗效为基础，建立疾病动物模型，通过检测复方、单味药、有效组分以及单体对一些传统生物化学指标的影响来推测与人体之间的相互作用机制。如钟伯雄等[4]在家兔外伤出血实验和试管凝血实验中证明蒙药阿给能显著增大纤维蛋白原含量（FIB）和血小板最大聚集率（MPAR），更有利于促进血液的凝固；抗癌蒙药——娜仁对胃癌（MGC-803）、结肠癌（LOVO）、胰腺癌（PC-3）细胞有抗增殖作用，并可诱导胃癌细胞凋亡，其诱导凋亡的机制之一可能与凋亡相关蛋白Bcl-2表达下降有关[5]；伊乐等[6]在氯化钙大鼠心律失常心电图的测定实验中发现肉豆蔻能够明显降低实验性心律失常大鼠的心率，同时延长P-R间期及Q-T间期，证明蒙药肉豆蔻对氯化钙诱发的大鼠心律失常具有的保护作用；荜茇有效成分荜茇宁具有调节脂代谢紊乱及其抗动脉粥样硬化作用。实验证明可能与提高肝脏低密度脂蛋白受体（LDLR）基因表达，降低载体蛋白（ApoB）基因表达，增强抗氧化酶的活力，提高机体的抗氧化能力，降低主动脉脂氧化酶1（LOX-1）、血管细胞黏附因子1（VCAM-1）基因表达等有关[7]。这些研究不管是复方还是单品都注重对一些临床生化指标的影响来推断其作用机制。并且这些指标主要是药物对机体作用后的上游或下游物质，其信号传递是类似于配体对受体的传统的、较单一的方式，在蒙药多靶点、多层次的整体调节式药理作用解析上欠缺理论支撑。因此，在这些原有的研究基础上更需求一种能够解析蒙药复杂作用机制的新的指标或研究方法。

1.2 引进新的研究方法的必要性

另一方面，目前人类所面临的全球性健康挑战主要是多基因疾病（如肿瘤、神经退行性疾病、代谢性疾病等）和病毒感染（如艾滋病、肝炎等），而寻找治疗这些疾病的有效药物至今仍很困难。这些疾病涉及多基因、多靶点通路和网络调控，或是存在病毒与人体基因组/蛋白质组之间复杂的相互作用关系。因此，传统的、针对单一靶点的研究方法已难以适用于相关治疗药物的研究[2]。目前在世界范围内，科学家们正在探索针对多靶点的多种新的研究方法。其中微小核糖核酸（microRNA，miRNA）已成为国内外研究的热点。

结合于治疗复杂疾病药物研究新方法开发的迫切需求，推断miRNA相关技术也能够应用于蒙药多靶点作用机制研究中。

2 miRNA在蒙药作用机制研究中的应用探讨

2.1 组织细胞中的miRNA

miRNA是一类动植物细胞内自然产生的非编码小RNA，长度为19～24个核苷酸，能通过与靶基因mRNA特异性的碱基互补配对，引起靶基因mRNA的降解或者抑制其翻译，广泛地负调控靶基因的表达[8-9]。自1993年被报道以来[10]，已在动物、植物和病毒中发现了上万种miRNA，在机体发育、病毒防御、造血过程、器官形成、细胞增殖和凋亡、脂肪代谢以及免疫应答等生物体多种生理过程中有非常重要的作用[11]。miRNA几乎参与所有已知的生物学过程和一些疾病的发生发展。

miRNA在进化过程中具有高度保守性、时序性和组织特异性[12]。不同组织细胞中表达不同的miRNA具有不同的表达量。如在神经系统中miR-9、miR-124、miR-125、miR-128和miR-129都具有高表达量和特异性[13]；miR-133a/b、miR-30a/b/e、miR-26a/b和miR-1在心脏呈高表达[14]；miR-122在肝脏的表达量高、又对肝具有一定特异性，与肝内稳态和胆同醇代谢有关[15]。

2.2 体液中的循环miRNA与蒙药作用机制研究

miRNA不仅组织细胞中表达并发挥作用，它也可以稳定地存在于血清和血浆等多种体液中，这一类miRNA叫做“循环miRNA”。循环miRNA表达谱和疾病（肿瘤等）病理过程密切相关并且可以作为疾病早期诊断、分型和预后判断的生物学指标[16-17]。如Chen等[16]用Solexa和qRT-PCR技术检测健康人和非小细胞肺癌（NSCLC），结肠癌、糖尿病等患者血清中miRNA的种类和含量，鉴定出各种疾病的miRNA表达谱；通过验证，证明了miR-25和miR-223在NSCLC患者血清中的含量非常高。Huang等[18]发现miR-29a和miR-92结直肠癌患者血浆中明显增高，两者含量与TNM分期明显相关；Wang等[19]利用qRT-PCR技术分析确定了7种miRNA（miR-34c-5p、miR-122、miR-146b-5-p、miR-181a、miR-374b、miR-509-5-p、mir-513-a-5-p）在无精子症患者中明显下降，而在弱精子或少精子患者中增加。

随着对miRNA的深入研究，Kansandra等[20]认为RNA来自大脑或脊髓内的神经元，通过RNA结合蛋白而被携带穿过各个细胞膜。细胞外的miRNA在末梢循环检测时可以提供与人类健康和疾病相关细胞变化的信息，并且他们证实了细胞外的miRNA可以检测脑脊液和血清中反映细胞病理变化的情况，从而用来评估老年痴呆症和帕金森病的进展和治疗效果。

在特定的生理与病理生理条件下，细胞可一次性分泌多种miRNA到血液中，作为信号分子传递细胞间和组织器官间的信息，在靶细胞中能够调节多个基因的翻译。所以，miRNA的分泌作为细胞的信号传递方式是“双通道”或“多通道”的。这与上述激素/细胞因子-受体及抗原-抗体等为代表的已知传统的细胞间信号传递方式完全不同，是为生命体高度设计的新的调控网络[21]。这种体内生物学机制为各种疾病提供了新的治疗靶点，揭示疾病发生发展的新机制，也有助于研究药物作用机制，从而开发出新的治疗方法和药物。

2.3 外源性miRNA与蒙药有效成分研究

专家进一步发现，外源性的植物miRNA竟然可以在多种动物的血清和组织内检测到，并且它们主要是通过进食的方式摄入体内。一种稻米中富含的编码为miR-168的miRNA可以结合人和小鼠的低密度脂蛋白受体衔接蛋白1（low density lipoprotein receptor adapter protein 1）的mRNA，从而抑制其在肝脏的表达，进而减缓低密度脂蛋白从血浆中的清除。这些发现证明食物中的外源性miRNA可能是以食物中的营养成分，调控哺乳动物体内靶基因表达来影响摄食者的生理功能[22-23]。这对蒙药或蒙药材中发现一类全新的活性分子以及其作用机制研究提供了依据。

显而易见，miRNA的分布及作用非常广。它不但作为体内内源性小分子在疾病病理生理过程中发挥重要的调控作用，而且作为外源性小分子对动物或人体发挥一定的生物学功能，甚至可以作为疾病的生物指标分析病情。如果miRNA相关技术被应用于蒙药作用机制研究中，不但可以作为治疗和药物干预的一类新的作用靶标，也可以作为蒙药的一种活性分子，其深入研究具有广阔前景。

3 小结

蒙药作用机制研究是蒙药研究中的一个重要环节部分。目前，蒙药作用机制的研究还处于探索阶段，尤其是解析复方蒙药多靶点整体调节式作用机制的研究方法几乎为空白，严重影响着蒙药的市场化及国际化。因此，在现有的分子生物学研究方法的基础上，如果能够把miRNA相关技术应用于本领域，从技术开发的角度解决蒙药作用机制研究的实验设计关键之处与难点，不但能够扩展miRNA本身的应用范围，而且对蒙药现代化和走向世界具有重要意义。希望有条件的科研单位对之开展深入的验证实验，为蒙医药学的发展提供新的科学依据。

志谢：感谢南京大学张辰宇教授科研团队在miRNA相关知识和技术上的支持。

[1]月亮，吴双玉，孟和宝鲁.论蒙药的起源与发展[J].时珍国医国药杂志，2003，14（2）：125.

[2]陈凯先.东西方医学汇聚——第二届中西与维医等民族医学国际学术大会报告[R].乌鲁木齐：新疆医科大学，2012.

[3]马雪薇，郝木兰.内蒙古蒙药产业发展现状及存在问题的分析[J].产济，2011，（7）：29.

[4]钟伯雄，张婉，刘伟志，等.蒙药阿给炒炭前后的止血作用及其机制研究[J].中药材杂志，2011，34（6）：872-876.

[5]邓秀玲.抗癌蒙药的筛选及其作用机理的研究[D].呼和浩特：内蒙古医学院，2005.

[6]伊乐，马月宏，莎茄拉，等.蒙药肉豆寇对大鼠心律失常的作用及机制研究[J].中国民族医药杂志，2010，15（34）：48-50.

[7]马春杰.荜茇有效成分荜茇宁的调脂作用及其机制研究[D].呼和浩特：内蒙古大学，2007.

[8]Bartel Dp.MicroRNAs：Genomics，Biogenesis，Mechanism And Function[J].Cell，2004，116（2）：281-297.

[9]Farh Kk，Grimson A，Jan C，et al.The Widespread impact of mammaliamicrornas on mrna repression and evolution[J].Science，2005，310（5755）：1817-1821.

[10]Lee Rc，Feinbaum Rl，Ambros V.The C.Elegans Heterochronic Gene Lin-4 Encodes Small Rnas With Antisense Complementarity To Lin-14[J].Cell，1993，75（5）：843-554.

[11]Erson Ae，Petty Em.MicroRNAs in development and disease[J].Clinical Genetics，2008，74（4）：296-306.

[12]王岷，刘红宇，陈军.微小RNA研究进展[J].中国肺癌杂志，2008，11（4）：582-586.

[13]Zeng Y.Regulation of the mammalian nervous system by MicroRNAs[J].Mol Pharmacol，2009，75（2）：259.

[14]Wang Z，Lu Y，Yang B.MicroRNAs and atrial fibrillation：new fundamentals[J].Cardiovasc Res，2011，89（4）：710. [15]Petri A，Lindow M，Kauppinen S.MicroRNA silencing in primates：Towards development of novel therapeutics[J]. Cancer Res，2009，69（2）：393.

[16]Chen X，Ba Y，Ma L，et al.Characterization of microRNAs in serum：a novel class of biomarkers for diagnosis of cancer and other diseases[J].Cell Res，2008，18（10）：997-1006.

[17]Gilad S，Meriri E，Yogev Y，et al.Serum microRNAs are promising novel biomarkers[J].PLoS One，2008，3（9）：3148.

[18]Huang Z，Huang D，Ni S，et al.Plasma microRNAs are promising novel biomarkers for early detection of colorectal cancer[J].Int J Cancer，2010，127（1）：118-126.

[19]Wang C，Yang C，Chen X，et al.Altered profile of seminal plasma microRNAs in the molecular diagnosis of male infertileity[J].Clin Chem，2011，57（12）：1722-1731.

[20]Kasandra B，Ivana M，Raghu M，et al.Profile of Extracellular miRNA in Cerebrospinal Fluid and Serum from Patient with Alzheimer's and Parkinson's Diseases Correlate with Disease Status and Features of Pathology[J]. PLoS One，2014，9（5）：94839.

[21]Zhang YJ，Liu DQ，Xi C，et al.Secreted Monocytic miR-150 Enhances Targeted Endothelial Cell Migratio[J]. Molecular Cell，2010，39（1）：133-144.

[22]Zhang L，Hou D，Chen X，et al.Exogenous Plant Mir168a specifically targets Mammalian LDLRAP1：evidence of cross-kingdom regulation by microRNA[J]. Cell Research.，2012，22（1）：107-126.

[23]程凯慧，于志君，忻悦，等.A/H6N1亚型禽流感病毒致病性评估及与2009A/H1N1亚型流感病毒在哺乳动物体内的遗传兼容性[J].中国实验动物学报，2013，21（1）：61-66.

Research for a new approach for studying the mechanism of Mongolian medicine

SiqinFANG JunAodengqimuge
International Mongolian Hospital of Inner Mongolia,Inner Monggol Autonomous Region,Huhhot010065,China

This review summarizes the microRNA(miRNA)literatures,based on the method demands of both current studies on the mechanism of Mongolian medicine and modern medicine,analyzes the application possibility of miRNA on the research of the mechanism of Mongolian medicine,and explores a new research technique for studying the mechanism of Mongolian medicine,by combining modern biological technology.The results show that miRNA plays a critical role in the study of the mechanism of Mongolian medicine,not only as a new functional target for therapeutic, but also as an effective molecule of Mongolian medicine.It would expand the scope of miRNA application itself and of great importance for the modernization and globalization of Mongolian medicine,if miRNA-related technology can be sufficiently employed in this field,and resolve the key point and difficulties in the design of experiments.We advise more Mongolian medicine researchers to carry out further experiments of miRNAs to provide new scientific evidences for the development of Mongolian medicine.

Mongolian medicine;Multiple targets;Working mechanism;New approach;microRNA

R291.2

A

1673-7210（2015）04（b）-0027-03

2014-12-18本文编辑：卫轲）

国家自然科学基金资助项目（编号81260427）；内蒙古自治区自然科学基金项目（编号2013MS1213）；内蒙古自治区科技计划项目（编号：内科发计字[2011]）；内蒙古自治区“草原英才”工程专项资金项目（编号：内组通字[2011] 40号）。

斯琴（1981-），女，内蒙古自治区鄂尔多斯人，博士研究生，副主任药师；研究方向：分子药理学，主要包括以蒙药为重点的药物作用机制和疾病诊断新指标的发现及新分子功能的创新性基础与临床研究。