代谢组学与中医证候

代谢组学与中医证候

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　　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]。华何与等对18例健康人、18例冠心病心绞痛血瘀证患者(6例气滞血瘀证、6例心血瘀阻证、6例气虚血瘀证)的血浆样本进行氢核磁共振检测。 通过偏最小二乘判别分析方法研究各组之间的血浆代谢产物谱差异。结果为各组血浆1H NMR谱的PLS-DA结果显示，心绞痛血瘀证患者与健康人相比有显著性差异。气虚血瘀证组与其他两个血瘀证组差别较大，而气滞血瘀证与心血瘀阻证差别不明显。实验表明代谢组学方法对于研究冠心病心绞痛中医证候具有重要价值[2]。

　　王伟明等用NMR波谱仪对肝气郁结证大鼠尿液检测，探讨肝气郁结证对大鼠体内尿液小分子内源性代谢物的影响，从整体的角度来阐述肝气郁结证的生物学本质。结果显示模型组大鼠尿液马尿酸、α-酮戊二酸等化合物的含量降低，肌酸酐、丙酮等谱峰相对积分面积明显增高，在尿液中的含量显著升高。从而初步得到肝气郁结证模型组与正常组大鼠的的代谢表型与差异性代谢物，阐述肝气郁结证的生物学本质[3]。简维雄等运用GC-MS法对32只大鼠(模型组、空白组、养心通脉方组、假手术组)进行血浆代谢组学研究。结果显示模型组全血黏度、血浆黏度指标高于其余3组,具有显著性差异;大鼠血浆样品散点图显示模型组与空白组、养心通脉方组、假手术组完全分离。养心通脉方干预后代谢物含量、血液流变学指标均不同程度的回调。研究表明,心血瘀阻证大鼠血浆代谢产物的模式变化与反映“血瘀”病理的血液流变学指标的改变具有一致性，提示发生改变的乳酸、丙氨酸等8种代谢物有可能作为心血瘀阻证代谢性生物标志物，将有助于彻底揭示心血瘀阻证候的本质[4]。

　　结语

　　代谢组学之父 Nicholson教授认为用代谢组学的方法来对比分析服用中药、采用中医疗法前后人的体液所存在的不同，证实中国传统中医中药的疗效，已成为系统生物学研究中医药的重要手段，并有可能成为中国传统医学走向国际化的通用语言。代谢组学与有着几千年历史的中医学在许多方面有相近的属性，如果代谢组学运用得当，可以挖掘中医学的内在规律，特别是对中医证候本质的研究将会更加客观化、标准化，使中医学得到真正的发展和继承。

　　参考文献

　　[1] 蒋海强，马斌，聂磊，等.高血压病肝阳上亢证患者血清样品的核磁共振谱代谢组学研究[J].药学实践杂志，2010,28(4)：258-261

　　[2] 华何与，贾钰华，张红栓，等.冠心病心绞痛三种血瘀证的血浆代谢组学研究[J].热带医学杂志，2010,10(3)：258-260

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