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浅论代谢组学与中医证候
摘要:代谢组学是近年来新兴学科,它通过对代谢的终端产物进行多元化综合分析,从整体上展示生物体内在的变化状态。中医的“证”是通过四诊信息,来反映机体对体内外各种环境变化和致病因素的一种功能状态。两者都具有整体性,综合分析等特点,在本质上具有相似性,代谢组学技术的应用为中医证候质的研究方面提供了很好的手段。
关键词:代谢组学中医证候
1 代谢组学的基本概况
代谢组学是国际上近年来继基因组学、转录组学和蛋白质组学之后迅速发展起来的新兴研究领域。1999年英国帝国理工学院的Jeremy Nicholson等在核磁共振(NMR)分析的基础上提出了代谢组学的概念。随着学科进一步的发展以及对代谢多层次多方面的深入研究,目前国内学者将代谢组学理解为:代谢组学是关于生物体内源性代谢物质的整体及其变化规律的科学。
代谢组学的分析目标是对生物体系中尽可能多的内源性代谢组分进行无偏差的定性定量测定,整个分析过程应尽量保留生物样品中代谢物的整体信息。完整的代谢组学流程包括样品的采集、预处理、数据的采集和数据的分析及解释。对于代谢组的分析技术主要包括核磁共振波谱、质谱、色谱、红外光谱等。迄今为止,在代谢组学的研究中最常见的分析工具是NMR。特别是1H-NMR,能够实现对样品的非破坏性、非选择性分析,满足了代谢组学中对尽可能多的化合物进行检测的目标。
2 代谢组学与中医证候研究
代谢组学是通过考察生物体系在受到外界刺激后对其体液(血液、尿液、淋巴液等)以及组织的代谢产物的组成变化或其随时间的变化,来研究生物体系的代谢途径的一种技术。它跳过生命体内的复杂调控过程,对机体代谢物的整体组成进行动态跟踪分析,发现与疾病相关的一组特征性生物标志物,从而帮助人们更好地理解病变过程。
中医的“证”是辨证论治的起点和核心,本质的含义是指在疾病的发生、发展过程中,一组具有内在联系的、能够反映疾病过程在某一阶段的病理病机,是机体对体内外各种环境变化和致病因素作出反应的一种功能状态。如何从整体状态上来系统把握“证候”的病理生理学改变,一直以来都是困扰着中医证候质的研究,代谢组学的出现为中医证候实质的研究提供了可能。两者均是从机体的整体变化的角度进行分析。代谢组学属于全局系统生物学研究方法,这种思想与传统中医药强调人与社会环境的整体观,辨证施治等思想是十分吻合。代谢组学改变了单一标记物检验的传统思路,以一组代谢物群体作为标记物来诊断疾病,使得“证”的研究可以和系统生物学方法相结合,证候客观化研究得到了方法学上的支持。代谢组学高通量、高灵敏性的检测及分析方法特,为从代谢网络变化的角度探究区分证型提供了方法学与技术支持。
不同的中医证候,其代谢产物谱存在着显著的差异。在代谢组学的研究中,通过检测不同时间患者体液中的所有代谢产物,将能够确定不同的证所对应的代谢物的特征模式,使证得到客观、定量的描述,从而促进中医证候实质的研究。
3 已开展的中医证候研究
蒋海强等采用1HNM结合主成分分析方法研究高血压病肝阳上亢证患者和健康志愿者的血液成分谱差异。研究发现与健康志愿者作比较,高血压病肝阳上亢组患者机体相关代谢发生显著变化,体内部分氨基酸代谢和葡萄糖代谢明显异于健康志愿者,为理解高血压病肝阳上亢证的证侯本质和诊断该类病证提供了科学依据[1]。华何与等