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1、中医证本质研究中的血清蛋白质组学应用探讨 血清蛋白质组学筛选生物标志物 摘 要:中医的证候间存在不同证候标记物,表现为差异蛋白质的表达。血清蛋白质组学是系统生物学的重要组成部分。通过对以往运用血清蛋白质组学技术探讨中医证候的本质的探讨,提出了自己的看法,认为在中医证候动物模型、中医临床证候、方证结合的应用方面进行血清蛋白质组学探讨,可以找到证候标记物,探明中医的证本质。 关键词:血清蛋白质组学;中医证本质;证候标记物 中图分类号:R2-03 文献标识码:A 文章编号:1673-7717(2010)01-0088-03 Discussion on the Serum Proteomics App
2、lied to Research Essence of TCM Syndromes ZHAO Haiyan 1,GUO Yong2 (1.Zhejiang Chinese Medical University, Hangzhou 310053,Zhejiang,China; 2.The First Clinical Medicin School of Zhejiang Chinese Medical University,Hangzhou 310053,Zhejiang,China) Abstract:Differential markers of TCM syndromes presente
3、d as specific proteins in TCM syndromes. Serum proteomics was one important part of systems biology. In this paper,by analyzing the study of TCM syndromes with the technology of serum proteomics, we proposed our own viewpoints as follows: the markers and the essence of TCM syndromes could be found o
4、ut by studying in animal model of TCM, TCM clinical syndromes, and, application of prescription-syndrome. Key words:serum proteomics, essence of TCM syndrome, markers of TCM syndromes 中医临床的精髓是辨证论治与整体观,以辨证论治为治疗的指导核心,是论治的前提与基础;治疗讲究“同病异治”和“异病同治”,处方用药随证而定,随证而变。中医的不同证候间表象差异的本质是蛋白质。蛋白质组学是系统生物学的重要组成部分,它从整体
5、的角度分析细胞内动态改变的蛋白质组成成分、表达水平与修饰状态,了解蛋白质之间相互作用与联系,揭示蛋白质功能与细胞生命活动规律1。蛋白质组是一个在空间和时间上动态改变着的整体2,这和中医的整体观之间存在着相像性,从蛋白质组学角度探讨中医证本质已成为中医走向现代化的一个重要途径。 1 背景 证候是对疾病处于肯定阶段的病因、病位、病变性质,以及邪正双方力气对比各方面状况病理概括。中医证本质的含义是指证发生发展的物质基础,这些物质确定着证的发生发展之动态改变过程,是在证的发生发展过程中产生的特别物质群3。 证本质的探讨始于上世纪50年头,随着探讨的广泛深化开展,发觉某些检测指标可重复性差,与临床证候相
6、关性并不明显,对中医临床辨证的价值非常有限4。因此有很多学者相识到从探讨整体功能关系失调方面入手可能是中医证本质探讨的最佳途径5。蛋白质组学的兴起,为这种整体性探讨供应了有力的检测手段。 蛋白质组的概念最早是由澳大利亚Macquarie高校的Wilkins等6于1994年提出,指“一个细胞或一个组织基因组所表达的全部蛋白质”。蛋白质组学则是在蛋白质组整体水平进行探讨的一门新兴学科,主要探讨策略有表达蛋白质组学和功能蛋白质组学。由于功能蛋白质组学是将疾病的整个过程视为一个黑箱而只着眼于与疾病相关的差异表达蛋白质7-8,在临床上得到广泛应用。 血清蛋白质组学是指探讨选定的目标血清中表达的全部蛋白质
7、,在建立正常蛋白质表达图谱(protein expression map,PEM)的基础上,找寻其差异蛋白质点,鉴定疾病相关蛋白质,进而探讨其结构和功能,为探讨重大疾病病理生理学机制、早期诊断的特异性标记物、药物作用靶点等开拓新的途径9。 血清蛋白质具有独特的性质(蛋白质组成、结构形式极端困难而且蛋白丰度差异巨大)、重要的生理生化功能及探讨意义10,被国际人类蛋白质组织(Human Proteome Organization, HUPO)列为首批实施的重大国际合作探讨项目11。目前,Chan等12一共识别了1444种蛋白质,并构建了共用的人类血清蛋白质数据库。 血清蛋白质组学的探讨流程大体可分
8、为分别、鉴定、分析三步。质谱技术是蛋白质鉴定的核心技术。二维凝胶电泳结合质谱技术(22DE2MS) 是目前疾病相关血清蛋白质组探讨中运用最为广泛的技术13。经过质谱分别后,对获得的差异蛋白质组可以利用数据库检索对蛋白质进行鉴定及功能分析,利用生物信息学的方法进行比较探讨。 中医证本质探讨最终目的是找寻证候标记物,它的上升或削减能显著地提示相应证候的出现或消逝。疾病标记物经常是在疾病过程中由机体分泌到血浆/血清中的低丰度蛋白质14。因此在中医临床辨证的前提下,可以借鉴血清蛋白质组学对疾病标记物的探讨来找到证候标记物。 2 血清蛋白质组学在中医证候探讨中的应用 中医证候动物模型的应用方面,中医证候
9、模型是利用动物的某些生物体表特征来模拟人体证候特征的一类生物表征模型,以此来诠释中医理论和评价中药疗效15。很多专家在此方面做了许多探究。钟小兰等16以束缚制动法制备肝郁证大鼠模型,发觉具有明显表达差异的蛋白质6个。颜永同等17分析高血压肝阳上亢证大鼠与正常大鼠下丘脑的差异蛋白质,有18个蛋白点的表达随着造模后时间的延长有向正常水平复原的趋势。苗兰等18发觉气滞血瘀证大鼠血清与正常大鼠相比有1个蛋白质下调,5个蛋白质上调,1个蛋白表达缺失,推想气滞血瘀证的形成可能与这些差异蛋白点相关。 中医临床证候方面,在以病统证的角度探讨中,熊新贵等19探讨发觉其中的5个蛋白质可能与高血压脑出血肝阳化风证发
10、病过程相关;在异病同证的方面,谭秦湘等20选取抑郁症、经前期综合征、更年期综合征,根据辨证标准诊断为肝郁证患者各100例进行探讨,发觉12个差异蛋白质点,其中spot73仅在正常组中表达,spot71仅在3个肝郁证疾病组中表达,另外的10个点均在3个肝郁组表达上调;单证方面,刘希成21等应用蛋白质组学技术比较了老年肾阳虚患者与健康比照组的血清样本,发觉有10种在肾阳虚血清中特异表达,有6种在健康比照组中特异表达;在方证结合的应用方面,可将某一证候动物模型在相应方剂治疗下机体所发生的物质改变视为该证候的物质基础,因为正是该方剂在机体内发挥其药理作用过程中订正这些物质后,才使该证候的临床症状得以缓
11、解甚至完全消逝22。苗兰等23用复合因素制作大鼠气滞血瘀证模型,发觉模型组大鼠血清与正常组相比有1个蛋白质下调,5个蛋白质上调,1个蛋白表达缺失,而赐予血府逐瘀汤后可改善这些变更及缺失的蛋白质的表达水平。 3 展望 在血清蛋白质组学探讨中医证本质的过程中,笔者认为要留意以下几方面。 3.1 中医证候元素方面 证候元素是构成是中医证候的最基本单位,体现了不同证候的最基本证候组成,亦称单证或基本证候。复合证候是由证候元素组成的复合体。规范和统一证候的诊断标准首先要从中医证候元素入手探讨血清蛋白质组学,能较简单产生证型血清蛋白质组学的标准化、定量化,再扩展到复合证候的标记物探讨。 3.2 病证结合方
12、面 要提倡病证结合,才能提高证候探讨的客观化、标准化和规范化。“同病异治”、“异病同治”是中医的重要观念,因此要探讨不同疾病、相同证候的血清蛋白质组的共性和差异,也要探讨相同疾病,不同证候的血清蛋白质组的共性和差异。 3.3 方证相应方面 应着力开展得到公认的一方一证尤其是名方一证的探讨。方证相应是中医辨证论治的核心环节,是指一个方剂的功效与方剂内的药味及配伍关系与其所对应的“证”之间存在高度的统一性和针对性。因此,可对方剂干预下的证候前后差异的蛋白质进行探讨,以提取证候标记物。 3.4 建立数据库方面 广泛建立健康人群与中医证候动物模型血清蛋白质组学数据库。但同时动物模型存在难以避开的缺点2
13、4,而血清蛋白质组学的探讨对象取材于人的血液,易于搜集,可建立健康人群中医证候血清蛋白质组学数据库,创立有效的资源共享机制。 3.5 系统生物学的整合 系统生物学的技术平台为组学,即基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学、相互作用组学、表型组学和计算机生物学等25。这与中医学整体观念极其统一,正如陈竺院士指出26:“系统生物学是21世纪医学和生物学发展的核心驱动力中国传统医学的深厚积淀,为发展系统生物学,并将其与现代医学紧密结合供应了非常有利的客观条件。” 在中医证候的探讨上,整合系统生物学的方法,应用更有效的分析方法和统计软件,亲密结合中医学的特点,建立广泛的血清蛋白质组学中医证候数据库,
14、有可能给中医证本质的探讨带来新的突破。 参考文献 1 Fields S. Proteomics in genomelandJ.Science.2001, 291(5507):1221-1224. 2 Nowak R. Entering the postgenome eraJ.Science.1995,270:368-369,371. 3 申维玺.论中医证本质的科学内涵J.中国中医基础医学杂志,2001,7 (6)410-414. 4 吴元胜,朱华宇,罗国维,等.证候探讨是试验中医现代化的必由之路J.中医药学刊, 2003, 12 (8) : 1296-1298. 5 李翠娟,烟建华.证本质探讨
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