代谢组学技术在中医“整体观念、辨证论治”理论研究中的应用

于兰　金鑫南红梅

代谢组学技术在中医“整体观念、辨证论治”理论研究中的应用

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【摘要】代谢组学是20世纪90年代中期发展起来的一门新兴学科，是关于生物体系受到内在或外在因素的刺激后其内源性代谢物种类、数量及其变化规律的科学。本文对代谢组学技术在中医“整体观念、辨证论治”理论研究中的应用进行阐述。

【关键词】代谢组学技术；中医；应用

代谢组学即是利用核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）、质谱（Mass Spectrometry，MS）以及各种与MS联合的分析技术如气质联用技术（GC-MS）、液质联用技术（LC-MS）和毛细管电泳和质谱联用（CE-MS）等[1]检测手段，通过模式识别等化学计量学方法对机体整个代谢产物谱进行定性、定量的动态跟踪分析，发现健康与疾病人群相关的一组特征性生物标志物，从而说明人们更好地理解人体的整体状况、病变过程以及用药效果。

1　代谢组学技术在中医辨病方面的应用

代谢组学研究的是机体在新陈代谢的动态进程中，由代谢产物所体现的生物体变化规律，它是以机体产生代谢物为基础，研究其代谢路径、代谢终产物的变化，最终了解生物体的特征性的规律。代谢组学相较于基因组学和蛋白质组学的特点是，代谢组学提供整个机体功能的统一性信息，所获得的全部代谢产物的信息，其信息量巨大，能放大基因和蛋白表达的微小变化，且代谢组学研究不需建立全基因组测序和大量表达序列表现数据库，加之代谢组学所需要的是诸如尿液、血清等体液进行研究，对患者或生物体的破坏小，接受度好。这些特点均提示代谢组学技术在疾病诊断方面有很强的可行性度。夏鑫华[2]等通过局灶性脑缺血再灌注损伤模型大鼠的代谢组学研究发现，随着缺血时间的推移，大鼠血浆的GC/MS代谢物指纹谱存在着一定的变化规律，部分游离氨基酸等代谢物在不同缺血时间之间呈现显著差异。这些13种游离氨基酸的变化可作为缺血性脑灌注损伤的潜在性标志性物质，为临床试验提供依据。李乃静等[3]通过进行阿尔茨海默病患者血浆生物标记物代谢组学分析，发现与卵磷脂代谢有关的溶血磷脂酰胆碱在阿尔茨海默病组显著降低。而有研究表明在血管性痴呆患者的体内溶血磷脂酰胆碱的浓度是升高的，因而溶血磷脂酰胆碱对于诊断阿尔茨海默病及与血管性痴呆鉴别有一定的意义。

2　代谢组学技术在中医辨证方面的应用

《素问·阴阳应象大论》中说：“以我知彼，以表知里，以观过与不及之理，见微得过，用之不殆”。其中“表”和“里”既是藏象学说的“藏”和“象”，“藏”是藏于体内，包括居于机体体内的脏器及其生理功能，而于外并不可见；“象”是表现于外的生理病理的现象，表露于外，是可见的表现及特征。体现的是内在的生命本质与外在现象的关系，揭示脏腑与形体诸窍、自然环境的关系。即如同《黄帝内经·灵枢·本脏》记载：“有诸于内，必行于外”。中医的辨证论治就是采用望、闻、问、切四诊方法，结合自然环境、年龄特点、饮食营养、劳动作息、甚至性格嗜好等辩证分析疾病的病因、病状、病性等信息，进行辨病、辩证分析，总结疾病发生发展规律，提出治疗方案。与现代医学的代谢组学技术相同，代谢组学技术以代谢物的变化这一“象”为基础，研究机体内在“藏”的变化规律。反映的也是在基因、环境、致病因素、营养、药物、时间等诸多因素综合作用于机体后的总的反应，跳过生命体内的复杂调控过程，通过对代谢物的分析给出最终的、整体的结果。中医自古以来都是以望、闻、问、切四诊合参为辨病辩证基础，缺乏统一的、可标注、特异性的定性、定量标准，无法得到所谓的“看得到、摸得着”的“金标准”，而代谢组学的技术应用，绘制“病”和“证”的代谢指纹图谱，为中医辨病辩证提供新的手段，真正做到了中西医相互结合，相互为用。

3　代谢组学技术在中医立法组方方面的探索

在疾病治疗过程中，药物均是透过血液、消化道、呼吸道、泌尿系等途径进入机体后排出体外，药物产生作用的方式不同，代谢途径也不尽相同，这就决定了药物作用是多靶点、多受体的。药物治疗疾病的过程就是进入到生物代谢网络通过不同途径作用于机体后最终又通过不同途径代谢于体外。药物对机体的改变最终会在代谢组层次上得以表现。利用代谢组图谱同时反映代谢网络中多个生物化学途径的成百上千个化合物，分析其在给药前后的差异，并认识其变化的原因及途径，能够阐明药物作用的靶点或受体，进一步探讨药物作用的机制。以往治疗疾病的习惯是单一的、片面的，缺乏整体思维，药物作用的机制均是通过某种途径作用机体而代谢于体外，治疗疾病时候往往把人体分割成许多独立部分，采取“各个击破”法，即所谓的“头痛医头”“脚痛医脚”，忽视了系统的整体特性。而药物在机体作用的代谢组学研究是把人体作为一个完整的系统进行分析，通过测定人体的各种体液内代谢物的组成变化来认识和反映人体代谢网络在疾病和药物作用下的变化规律。这对于揭示复杂性疾病的机理和药物尤其是复方制剂的代谢模式具有独特的优势，可以监测一种药物及治疗手法的多种途径及效应，也可监测多种药物及治疗手法综合作用机体的路径、效应，更重要的是监测药物之间是否存在“叠加”或“叠减”，这对于了解疾病药效，副作用及不良反应是十分必要的。中药、中药复方制剂的研究，经典中药方剂及其新剂型等的代谢组学技术的研究，能够探明药物的作用机制、疗效及毒性毒理，这就将中医的辨证论治与西医的实验技术有机的结合起来，用现代科研手法阐释中药方剂组方的“君、臣、佐、使”和“升、降、浮、沉”，使中药的作用原理有了一个系统的科学研究平台，富有直观性和可溯性。对于中医中药能够走出国门，得到世界的认同，开创了一个客观、全面的评价体系和手段。

参考文献

[1] 杨军，宋硕林，许国旺，等. 代谢组学及其应用[J]. 生物工程学报，2005，21（1）：1-5.

[2] 夏鑫华，刘梅，李欢，等. 局灶性脑缺血再灌注损伤模型大鼠的代谢组学研究[J]. 中西医结合心脑血管病杂志，2012，10（7）：841-843.

[3] 李乃静，李伟，何平. 阿尔茨海默病患者血浆生物标记物代谢组学分析[J]. 中国老年学杂志，2012，32（10）：2049-2051.

作者单位：1 130021 长春中医药大学附属医院；2 EC1M 6BQ 伦敦大学玛丽女王学院巴特思癌症研究所

The Application of the Theory of the " Holistic Concept, the Syndrome Differentiation and Treatment" of the Traditional Chinese Medicine

YU Lan1JIN Xin2NAN Hongmei1, 1 The Affiliated Hospital To Changchun University of Chinese Medicine, Changchun 130021,China, 2 Barts cancer institute, Queen Mary University of London, London EC1M 6BQ, England

[Abstract]Metabolomics is the mid-1990s developed a new discipline, a science on its endogenous metabolites type, quantity and variation of biological systems after stimulation of internal or external factors.In this paper, metabolomics technology in traditional Chinese medicine theory, “the whole concept of diagnosis and treatment” are described in the order for reference.

[Key words]Metabonomics, Chinese medicine, Application

通讯作者：南红梅，E-mail：liubaofeng95@163.com

doi：10.3969/j.issn.1674-9308.2015.20.140

【文章编号】1674-9308（2015）20-0191-02

【文献标识码】B

【中图分类号】R241