后基因世代于中药材研究应用与展望

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1、论丈摘要- 会议交流1 0 34 2 4 + 4 3 4 。治疗组的临床症状改善情况明显优于对照组( P O 0 5 ) ,2 个疗程后比较,治疗组转阴率优于对照组( P O0 5 ) 。结论“滴康灵”对阴道滴虫感染作用明确,疗效满意。皮肤病扶正祛邪与免疫疗法袁兆庄北京协和医院皮肤科( 北京10 0 0 3 5 )本文首先概述了祖国医学对扶正祛邪治则的认识,接着把现代医学在皮肤病方面的免疫疗法与中医的扶正培本治则加以比较探讨,提出了从免疫学方可来促进中西医结合,介绍了扑益气血( 增强免疫) ,调和阴阳( 调节免疫) ,疏风清利湿热( 消炎脱敏) ,活血化瘀软坚( 抑制免疫) 的有关中药及方剂。

2、( 1 ) 补益气血药多有增强免疫作用,此类药物有人参、黄芪、白术、紫河车、五加皮、何首乌、当归等,方剂有四君子汤、四物汤、八珍汤等。( 2 ) 调和阴阳药多有免疫调节作用,此类药物有:生地、知母、甘草、丹参、元参、天冬、鳖甲、黄精、仙茅、菟丝子、琐阳、仙灵脾等;方剂有六味地黄汤、八味地黄汤等。( 3 ) 疏风清利湿热药多具有消炎脱敏作用,此类药有:麻黄、荆芥、防风、浮萍、秦九、灵仙、鸟蛇、蝉退、全虫、地龙、自癣皮、徐长卿、刺蒺藜、地肤子、苦参、苍耳子,茯苓、猪苓、泽泻、车前、术通、滑石、通草、龙胆草、连翘、黄芩、黄连、黄柏、生地、丹皮、赤芍、当归等:方剂有:麻黄方、疏风清热饮、秦九牛蒡汤、全

3、虫方、龙胆泻肝汤、除湿胃苓汤、多皮阴、凉血解毒汤等。经验说明,对属于变态反应I 型的荨麻疹、药疹,和属于变态反应型的湿疹、皮炎,恰当应用疏风、清热、利湿中药,可收到满意的疗效。( 4 ) 化瘀消坚药多具有免疫抑制作用,此粪药有:桃仁、红花、当归、赤芍、紫草、荨草、大黄、丹皮、土鳌、芒虫、山甲、皂刺、昆布、海藻、王不留行、丹参、鸡血藤、泽兰、郁金、川芎、夏枯草、三棱、莪术等。常用药方有:兰青汤、天地饮、活血化瘀汤、解毒活血汤、除湿活血汤、小金丹、大黄蛰虫丸、五灵脂丸、琥珀黑龙丹等,在皮科临床上用活血化瘀软坚中药治疗l I F 、银屑病、硬皮症等都有明显的疗效。后基因世代于中药材研究应用与展望李英

4、雄台湾长庚大学暨长庚医院心脏内科中医药是中国国粹,也是世界医药学的重要组成部分;自从公元两千年人类基因图谱完成与系统生物学观念的确立以来,中医药相关研究也同时向前迈进一大步。传统中医药利用罱新生物科技作研海峡两岸中西医结合学术研讨会论文集 一一k _ - _ - _ - _ _ _ _ _ _ _ - _ - - - _ _ - ,_ _ _ _ - _ _ _ - - - _ - _ - 一发工具佐以生物信息处理,使得中药材在临床上的应用具有强力的科学证据为后盾;必能将数千年历史的中药材价值发挥到极致,且对于中药药理分析、成分鉴定、新药开发及基元代谢合成等领域的探讨皆具有极大助益与应用前景。

5、在此介绍后基因世代研究与应用中药材的基因体计画:所谓中药基因体计画包含以下三个大项:基因体学( g e n o 日i c s ) 、蛋自体学( p r o t e o m i c s ) 、代谢体学( m e t a b o l o m i e s ) ,研究重点为中药化学、中药药理学、中药复方基础、中药资源与中药辨正研究等等。本计画的目标在于建立核基因组图谱、基因库并测定基因序列以鉴定功能基因和二级代谢腌基因。同时中药基因体生物信息研究也是很重要的环,因为大量资料必需经由适当的计算机软件才能有效处理并加以分析成为有系统的信息。另外,基因的克隆与表现、中药转殖基因及生物芯片应用也是此基因计画重

6、要目标之一。在基因体计画中有几个重要的技术与仪器于下概述:微数组芯片( m i c r o a r r a y ) 、二维电泳技术( 2 _ De l e c t r o p h o r e s i s J 、基质辅助雷射解吸收飞行时间质谱仪( M A L D I - T O F ) 电喷洒游离质谱仪( E S I ) 与生物信息学( h i o i n f o r m a t i c s ) 。我们用冬虫夏草基因多样性及分类研究作例子:冬虫夏草产于青海与青康藏高原一带,自古以来即为中国人的保健良药可增强及调节免疫力、治疗肾病、傈肝与抗癌作用。然而,其药性成分多为溜台物且不同产地之虫草药效差别

7、极大,为发挥其最高药用价值并使中药材应用得以标准化、科学化;以形态、基因与蛋白体学来切入。根据固有经验我们可清楚辨明虫草外观的差异,基因体中分子生物学分析也有助于基因多型的探讨,也可应用于中药材基因、生理毒性或基源基因标记( g e n e t i cm a r k e r )的搜寻。在此利用随机增幅多型去氧核醣核酸法( r a n d o ma m p l i f i e dp o l y m o r p h i cD N A ,R A P D ) 鉴别中药材品种,此技术可解析基因组的多型性但需注意其重复性较高的问题;尚有A F L P 、R F L P 等相似分生疗法可用作中药材类别分析。

8、其中A F L P 的作法如下:萃取出中药材去氧核醣核酸后以限制腾切割,接上具序列专一性的片段再进行增幅并将之筛选收集,A F L P 片段以仪器( C E 0 2 0 0 0 X L ) 分析呈现出不同的图谱( p a t t e r n ) 即可反应中药材阃韵差异点。由于中药材多为植物;基因组的长度与复杂度大并含有相当多的重复片段,除基因技术外必须结合目标序列定序与生物信息学才能事半功倍:直接研究中药材之讯息核醣核酸( r e R A N ) 表现可获得更多信息,由此更延伸出E S T ( e x p r e s s i o ns e q u e n c et a g )观念实验法。所谓E

9、 S T 即将随机选取地某些基因讯息核醣核酸片段转化成互补去氧核醣核酸( c D I 、I A )并制成卷标,大规模的E S T 序列经计算机软件分析比对可得到各别中药材具高度价值的表现基因信息且可将E S T 克隆( c l o n e ) 设计成基因表现分析实验,E S T 也提供确认与监控基因表现之高效率产出( h i g ht h I ,o u g h p u t ) 方法,E S T 实验的问题在于一些过度表现或表现不完全序列的产生。微数组分析也是从此观念发展出的高效率基因表现分析技术,典型的微数组约有一万个独特序列,提供中药材基因标的的寻找,每次取得实验组与对照组的样本讯息核醣核酸

10、后以生物芯片进行杂交实验,比较两者同达显著差异的表现基因即为标的基因。经高效率技术得到的资料非常巨量如何有效管理与分析这些信息即很重耍。因此,生物信息体学成为基因体学不可或缺的一部分;该领域涵盖信息科学、软件分析、r 程学和分子生物学方面的知识并结合以上科学的数据管理方式:生物信息连结的数据库能提供大量有趣的信息或可作为资料比对,这对目标基因或产物的确认非常重要。基因图谱完成后颠覆很多原有的科学概念,人类蛋白质产物远多于之前预估的基因数日;最关键论文摘要会议交流1 0 5的原因来自于后转录的蛋白质修饰作用( p o s t - t r a n s l a t i o n a lm o d i

11、f i c a t i o no fp r o t e i n ) ,这些修饰作崩包括A c e t y l a t i o n 、P h o s p h o r y l a t i o n 与U b i q u i t i n y l a t i o n 而中药材也是如此。此外,药性、药效与基源可从其蛋白质产物一窥究竟。至此后基因时代正式宣告来临,蛋白体学成为最热门的研究方法:中医药的研发与应用也追寻相同的脉络。应用于中药材研究的蛋白体学大致可分为两大方向:蛋白质的分离定量和蛋白质分析、比对与确认;蛋白质分离是以二维电泳进行经由染色后的结果再经计算机影像分析与定量。二维电泳分离蛋白质的原理是

12、根据等电点及蛋白质净电荷与分子量,经由多年改良目前此技术的胶体易处理且再现性高,直接促进蛋白体学的快速发展。传统的蛋白质点确认步骤是将胶体的蛋白质点转移至P V D F 薄膜上再进行N 一端序列蛋白质定序;然而N 一端序列常因化学修饰以致无法执行定序现今此技术已被质谱( 蟠) 分析取代。9 0 年代科学家发现离子化技术对质谱仪功能的改进育极大的贡献;基质辅助雷射解吸收飞行时间质谱仪( t “L D I T O F ) 和电喷洒游离质谱仪( E S IJ使蛋白质离子化使白质离子化并发现大量的生物因子及更精确的蛋白质筛选过程。近年来由于微米装置快速发展质谱仪的敏感度与产量直线上升,再加上自动化(

13、r o b o t i c ) 机器手臂的辅助;高产量的蛋白质鉴定与生物标记筛选已可实现。蛋白质芯片也同时大量应用在中药材的研究上特别是针对某些已知蛋白质的功能探讨,若能与二维电泳的信息相互比对参照对中医药研究大有助益。须大规模筛选目标蛋白质或样本时蛋白质芯片是相当经济的种选择:例如:想确认某种中药材对某种症状是否具有疗效或和其它因素有无互相调控可将患者与正常对照组组织以蛋白质芯片作筛选比对,达到显著差异的蛋白质即可定为目标分子而完成目标确认的目的。一股而言,只要注意某些较大量的细胞型态之蛋白质表现,蛋白质芯片是相当有力的筛选工具。高效能的筛选与鉴定必产生极多的资料,因此需要生物信息来作管理与

14、比对分析。从生物信息学曹:= 生而来的工具可提供完整的分析与整合信息,这对中药材或其临床应用研究非常重要因为单一的目标蛋白质可能无法产生太大的功能;只有透过生物信息体学强大的数据库分析提供重大且具意义的资料对相关研究才能产生正面效应,而不会使具量资料模糊原来的目标。人类基因体计画( H G P ) 与人类蛋白体组织( f f U P 0 ) 将基因体学与蛋白体学两大领域的信息配合生物信息应用汇集成为解析人类疾病奥秘之钥匙,利用这些巨量资料产生极多的研究方向或临床应用,中药材也同样因为这个原故得以科学化、信息化,当然很多的应用方式随即而生且嘉惠普世大众;这是一个中药材研发的潮流与趋势。除了前述的

15、基因体学与蛋白体学外,代谢体学也成为后基因世代中药材研究的一大课题:人体或动物服用冬虫夏草或其它中药材后在体内的代谢途径反映出药材吸收度或毒性大小这对中药材的临床应用成功与否影响极大;除了药物动力学以外,此研究领域对中草药新药开发或有效成分分析皆很重要,可藉此探讨中药材某些二级代谢物之药效成分能否用于发展新药。利用先进设备结合L c - N 搬与质谱仪可测知药材成分结构与质量,也可抽取实验组与对照组间服用药物且经代谢后的差异即可得知中药材在活体运行过程或产生药效的原因这些信息对中药材临床应用而言有重要的意义。中药材的价值在后基因世代产生了质变,科学家需要以更新的逻辑并引用先进的分析仪器才能找到

16、中草药的时代地位;以上提到的基因体学、蛋白体学与代谢体学可用功能基因体学J 的观念概括之,海峡两岸中西医结合学术研讨会论文集所谓功能基因体学泛指所有可得到的现代分析工具也就是一种概念,将此最新的想法应用于中药材分折研究上大致分为四个过程:目标确认、目标公证、引导实验与引导最佳化,在这些过程中应用大量前面提到的技术及仪器,目标分子可以是基因、核酸或蛋白质,实验步骤可利用任何可取得的方法或仪器,传统中药材以最新方式来研发让中医药符合世界医学及现代生物技术方向,而中医药一直以来为人垢病的问题也得到解决;中草药得以为更多人接受与使用提升整体医疗水准,这也是进行中药材研究的终极目的。黄花倒水莲总苷降脂新药的研制与开发朱丹妮王秋娟高山林寇俊萍严永清中国药科大学( 南京2 10 0 3 8 )黄水莲是远志科远志属黄杨远志亚属植物黄花倒水莲( P o l y g a l a 血,“H e m s Pa

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