了得網醫學_中藥藥物代謝動力學研究思路與實踐

編輯推薦

劉昌孝編著的《中藥藥物代謝動力學研究思路與實踐》繫統地梳理並總結了代謝組學與中藥研究的關繫。特別是從藥物代謝酶，藥物轉運蛋白和藥代標記物方面詳盡闡明了中藥藥物相互作用過程和機理。並通過具體案例分析，完整展現對某一特定品種藥代動力學研究思路和過程。可為中藥藥物代謝動力學研究提供相關參考依據。可供大學、高等科研院所從事藥學領域研究，特別是藥理學、藥物代謝動力學方向的教授、研究員、碩博研究生等參考使用。

內容簡介

劉昌孝院士組織天津藥物研究院、中國科學院大連化學物理研究所和湖北大學的科學工作者，經過四年的艱辛研究，順利完成了國家自然科學基金重點項目“確有療效的中藥痺祺膠囊的藥代動力學研究”。為總結這一重點基金項目的成績，三家承擔單位聯合編著了《中藥藥物代謝動力學研究思路與實踐》，基於中藥藥代動力學的難點、熱點和挑戰，結合中藥復方制劑痺祺膠囊的研究結果進行了較為深入的探討。

《中藥藥物代謝動力學研究思路與實踐》共分13章，前七章從繫統生物學、代謝組學、藥代動力學、代謝酶、轉運蛋白、藥物相互作用和代謝安全等探討中藥現代研究的問題、思路和方法，後六章以“君、臣、佐、使”配伍完整的、確有療效的痺祺膠囊來實踐其藥代動力學研究的思路。

《中藥藥物代謝動力學研究思路與實踐》可供中醫藥類高校及科研院所教師、研究人員及本科以上學生參考使用。

作者簡介

劉昌孝、陳勇、司端運、楊凌

序
前言
第1章繫統生物學與中藥現代研究
1.1 引言
1.2 什麼是繫統生物學
1.3 整體觀是繫統生物學認識中醫藥理論的基礎
1.4 基因組學與中藥現代研究
1.5 蛋白質組學與中藥現代研究
1.6 代謝組學與醫藥的基礎和應用研究
1.7 展望
參考文獻
第2章代謝組學與中藥研究
2.1 引言
2.2 代謝組學研究序
前言
第1章繫統生物學與中藥現代研究
1.1 引言
1.2 什麼是繫統生物學
1.3 整體觀是繫統生物學認識中醫藥理論的基礎
1.4 基因組學與中藥現代研究
1.5 蛋白質組學與中藥現代研究
1.6 代謝組學與醫藥的基礎和應用研究
1.7 展望
參考文獻
第2章代謝組學與中藥研究
2.1 引言
2.2 代謝組學研究
2.3 代謝組學在中醫藥現代研究中的應用
2.4 展望
參考文獻
第3章中藥的藥代動力學研究的難點、熱點與思路
3.1 引言
3.2 我國藥代動力學研究的發展
3.3 中藥的藥代動力學研究
3.4 中藥發展前沿的挑戰
3.5 中藥藥動學研究的難點
3.6 中藥藥動學研究的挑戰
3.7 如何開拓研究思路
參考文獻
第4章藥物代謝酶的誘導與抑制
4.1 引言
4.2 細胞色素P450酶的抑制和誘導研究
4.3 藥物代謝酶的誘導與抑制體外研究方法
4.4 總結
參考文獻
第5章影響藥物體內藥代動力學的藥物轉運體
5.1 引言
5.2 ABC結合盒轉運體的結構、功能及其在ADME中的作用
5.3 SLC轉運體的結構、功能和跨膜轉運能力
5.4 基於藥物轉運體的藥代動力學研究
參考文獻
第6章中藥-藥物相互作用與藥物代謝和藥代動力學
6.1 引言
6.2 藥物相互作用對藥物效應的影響
6.3 常用植物藥與化學藥的相互作用
6.4 細胞色素P450的誘導和抑制
6.5 藥物轉運蛋白的誘導和抑制
6.6 研究CYP及P-gp介導的天然藥物-化學藥物相互作用的方法
6.7 結論
參考文獻
第7章藥物代謝與藥物有效性和安全性
7.1 引言
7.2 主要代謝酶及其催化的代謝反應類型
7.3 代謝對藥物有效性的影響
7.4 代謝對藥物安全性的影響
7.5 結論
參考文獻
第8章中藥痺祺膠囊的文獻研究概況
8.1 引言
8.2 中藥復方配伍理論
8.3 中藥復方配伍的藥代動力學研究
8.4 痺祺膠囊研究概況
8.5 痺祺膠囊的藥理學研究
8.6 現代液相色譜及質譜技術在中藥研究中的應用
8.7 研究痺祺膠囊配伍關繫和藥代動力學的科學意義
參考文獻
第9章痺祺膠囊的藥效動力學、藥理學研究和臨床治療應用
9.1 引言
9.2 痺祺膠囊開發發展沿革
9.3 藥效學研究的文獻概述
9.4 鎮痛作用
9.5 抗炎作用
9.6 骨性關節炎關節軟骨破壞的干預作用
9.7 毒理學研究進展
9.8 臨床藥理學和治療應用
9.9 結論
參考文獻
第10章中藥痺祺膠囊藥代動力學研究
10.1 引言
10.2 生物樣品中士的寧、馬錢子堿分析方法的建立
10.3 馬錢子效應成分單體、君藥及痺祺膠囊全方的大鼠藥動學研究
10.4 痺祺膠囊按君臣佐使配伍拆方的大鼠藥動學研究
10.5 痺祺膠囊組方及其配伍的大鼠腸吸收研究
10.6 痺祺膠囊的大鼠腦組織分布研究
10.7 討論
10.8 結論
參考文獻
第11章痺祺膠囊組方配伍對細胞色素P450酶活性的影響
11.1 引言
11.2 痺祺膠囊主要成分對5種CYP450同工酶的體外抑制實驗
11.3 痺祺膠囊配伍組分對大鼠體內CYP450同工酶活性的影響
11.4 討論
11.5 結論
參考文獻
第12章痺祺膠囊活性成分的代謝與轉運相互作用研究
12.1 引言
12.2 GA在大鼠肝微粒體中的體外代謝研究
12.3 Str在RLM中的體外代謝
12.4 在人肝微粒體中的體外代謝研究
12.5 體外蛋白結合與轉運相互作用研究
12.6 對大鼠肝髒CYP450同工酶活性的體內影響研究
參考文獻
第13章 “確有療效的中藥痺祺膠囊的藥代動力學研究”結題技術總結
13.1 研究進展和成績
13.2 研究的創新性
13.3 公開發表的論文題錄

在線試讀

第1 章繫統生物學與中藥現代研究
1.1 引言
傳統醫藥在疾病治療中起著整體調節的作用，從整體觀來認識，中醫藥與繫統生物學
是一完美的整體觀的匹配。傳統醫學把人體視為一個繫統，通過測定和改變繫統的輸入和
輸出來調節繫統的狀態。而基因組學、蛋白組學和代謝組學等現代繫統生物學理論和技
術，為中藥的基礎和應用研究的前沿問題和關鍵科學問題提供了技術支撐。遺傳信息由基
因經轉錄物向功能蛋白質傳遞基因功能由其表達產物來體現繼基因組後，轉錄物組、蛋白
質組出現，並相應形成“組學”學說，如轉錄物組學、蛋白質組學等。
中藥產業已成為中國醫藥的重要產業，中藥材和中成藥在國際市場上的地位在提高。
但是，由於受中國科學技術整體水平的限制，中藥研究水平較低、中藥產業科技含量低、中
藥作用的物質基礎研究有限、中藥作用機制缺乏科學研究、藥材資源數量和質量的制約因
素多、認識中藥毒性和不良反應還存在誤區。在中藥現代研究開發中，應用繫統生物學方
法研究中藥的藥理作用、作用機制、藥物安全性和配伍規律將是十分重要的。
中醫藥這樣的傳統科學，對許多問題的認識，能否進行“黑箱操作”處理和認識，用此解釋
繫統的內部組成成分和動態影響變化的復雜過程是值得探討的。而繫統生物學則把生物繫統
化為“白箱” ，不僅要了解繫統的結構和功能，而且還要揭示出繫統內部各組成成分的相互作用
和運行規律。現介紹一些繫統生物學的基礎概念和中藥現代研究的一些研究現狀與發展。
1.2 什麼是繫統生物學
20 世紀生物學經歷了由宏觀到微觀的發展過程，由形態、表型的描述逐步分解、細化到第1 章繫統生物學與中藥現代研究

1.1 引言

傳統醫藥在疾病治療中起著整體調節的作用，從整體觀來認識，中醫藥與繫統生物學

是一完美的整體觀的匹配。傳統醫學把人體視為一個繫統，通過測定和改變繫統的輸入和

輸出來調節繫統的狀態。而基因組學、蛋白組學和代謝組學等現代繫統生物學理論和技

術，為中藥的基礎和應用研究的前沿問題和關鍵科學問題提供了技術支撐。遺傳信息由基

因經轉錄物向功能蛋白質傳遞基因功能由其表達產物來體現繼基因組後，轉錄物組、蛋白

質組出現，並相應形成“組學”學說，如轉錄物組學、蛋白質組學等。

中藥產業已成為中國醫藥的重要產業，中藥材和中成藥在國際市場上的地位在提高。

但是，由於受中國科學技術整體水平的限制，中藥研究水平較低、中藥產業科技含量低、中

藥作用的物質基礎研究有限、中藥作用機制缺乏科學研究、藥材資源數量和質量的制約因

素多、認識中藥毒性和不良反應還存在誤區。在中藥現代研究開發中，應用繫統生物學方

法研究中藥的藥理作用、作用機制、藥物安全性和配伍規律將是十分重要的。

中醫藥這樣的傳統科學，對許多問題的認識，能否進行“黑箱操作”處理和認識，用此解釋

繫統的內部組成成分和動態影響變化的復雜過程是值得探討的。而繫統生物學則把生物繫統

化為“白箱” ，不僅要了解繫統的結構和功能，而且還要揭示出繫統內部各組成成分的相互作用

和運行規律。現介紹一些繫統生物學的基礎概念和中藥現代研究的一些研究現狀與發展。

1.2 什麼是繫統生物學

20 世紀生物學經歷了由宏觀到微觀的發展過程，由形態、表型的描述逐步分解、細化到

生物體的各種分子及其功能的研究。1953 年出現的DNA 雙螺旋模型是生物學進入分子生

物學時代的標志，70 年代出現的基因工程技術極大地加速和擴展了分子生物學的發展。

1990 年啟動的人類基因組計劃開始了對生物全面、繫統研究的探索，2003 年已完成了人和

各種模式生物體基因組的測序，揭示了人類的生命密碼。人類基因組計劃和隨後發展的多

種“組學”技術把生物學帶入了繫統科學的時代。

2002 年3 月，Science 雜志出版了繫統生物學專集。該專集導論中的句話這樣寫道：

“如果對當前流行的、時髦的關鍵詞進行一番分析，那麼人們會發現，‘繫統’高居在排行榜上。”

什麼是繫統生物學？繫統生物學是研究一個生物繫統中所有組成成分（基因、mRNA 、蛋白質

等）的構成，以及在特定條件下這些組分間的相互關繫的學科。也就是說，繫統生物學不同於

以往的實驗生物學――僅關心個別的基因和蛋白質，它要研究所有的基因、所有的蛋白質、組

分間的所有相互關繫。因此，繫統生物學是以整體性研究為特征的一種大科學。Science 雜志

發表的相關文章為我們認識和研究繫統生物學提供了有益的科學知識［1-11］。

繫統生物學是在細胞、組織、器官和生物體的整體水平上研究結構和功能各異的各種分子

及其相互作用，並通過計算生物學來定量描述和預測生物功能、表型和行為。繫統生物學將在

基因組序列的基礎上完成由生命密碼到生命過程的研究，這是一個逐步整合的過程，由生物體

內各種分子的鋻別及其相互作用的研究到途徑、網絡、模塊，終完成整個生命活動的路線圖。

這個過程可能需要一個世紀或更長時間，因此有人將繫統生物學稱為21 世紀的生物學。

研究繫統生物學的基本工作流程一般分為四個步驟。步是對選定的某一生物繫統的

所有組分進行了解和確定，描繪出該繫統的結構，包括基因相互作用網絡和代謝途徑，以及細

胞內和細胞間的作用機理，以此構造出一個初步的繫統模型。第二步是繫統地改變被研究對

像的內部組成成分（如基因突變）或外部生長條件，然後觀測在這些情況下繫統組分或結構所

發生的相應變化，包括基因表達、蛋白質表達和相互作用、代謝途徑等的變化，並把得到的有關

信息進行整合。第三步是把通過實驗得到的數據與根據模型預測的情況進行比較，並對初始

模型進行“修正” 。第四步是根據修正後的模型的預測或假設，設定和實施新的改變繫統狀態

的實驗，重復第二步和第三步，不斷地通過實驗數據對模型進行修訂。繫統生物學的目標就是

要得到一個理想的模型，使其理論預測能夠反映出生物繫統的真實性。

繫統生物學的主要技術平臺為基因組學、轉錄組學、蛋白質組學、代謝組學、相互作用

組學和表型組學等。基因組學、轉錄組學、蛋白質組學、代謝組學分別在DNA 、mRNA 、蛋

白質和代謝產物水平檢測和鋻別各種分子並研究其功能。相互作用組學繫統研究各種分

子間的相互作用，發現和鋻別分子機器、途徑和網絡，構建類似集成電路的生物學模塊，並

在研究模塊相互作用的基礎上繪制生物體的相互作用圖譜。表型組學是生物體基因型和

表型的橋梁，目前還僅在細胞水平開展表型組學研究。在各種技術平臺產生的大量數據的

基礎上，通過計算生物學用數學語言定量描述和預測生物學功能和生物體表型和行為。生

物體的復雜性和大量過程的非線性動力學特征對計算科學也是一個新的挑戰。

1.2.1 繫統生物學的靈魂――整合

作為後基因組時代的標志，繫統生物學與基因組學、蛋白質組學等“組學”的不同是在

於它是一種整合型大科學。首先它要把繫統內不同性質的構成要素（基因、mRNA 、蛋白

質、生物小分子等）整合在一起進行研究。由於不同生物分子的研究難度不同，技術發展程

度也有差異。例如基因組和基因表達方面的研究已經比較完善。

對於多細胞生物而言，繫統生物學要實現從基因到細胞、到組織、到個體的各個層次的

整合。Science 的繫統生物學專輯中一篇題為“心髒的模型化――從基因到細胞、到整個器

官”的論文，很好地體現了這種整合性。繫統科學的核心思想是：“整體大於部分之和” ；繫

統特性是不同組成部分、不同層次間相互作用而“呈現”的新性質；對組成部分或低層次的

分析並不能真正地預測高層次的行為。因此通過研究和整合來發現和理解繫統性質，是繫

統生物學面臨的挑戰。

繫統生物學整合性的第三層含義是指研究思路和方法的整合。經典的分子生物學研

究是一種垂直型的研究，即采用多種手段研究個別的基因和蛋白質。首先是在DNA 水平

上尋找特定的基因，然後通過基因突變、基因剔除等手段研究基因的功能；在基因研究的基

礎上，研究蛋白質的空間結構，蛋白質的修飾以及蛋白質間的相互作用等。基因組學、蛋白

質組學和其他各種“組學”則是水平型研究，即以單一的手段同時研究成千上萬種基因或蛋

白質。而繫統生物學的特點，則是要把水平型研究和垂直型研究整合起來，成為一種“三

維”的研究。此外，繫統生物學還是典型的多學科交叉研究，它需要生命科學、信息科學、數

學、計算機科學等各種學科的共同參與。

1.2.2 繫統生物學的基礎――信息

在前分子生物學時代，科學家將生命視為具有特殊“活力”的有機體，遵循著無機界不

存在的法則進行生命活動。在分子生物學時代，把生命視為一架精密的機器，由基因和蛋

白質根據物理、化學的規律來運轉。在後基因組時代，把生命視為信息的載體，一切特性都

可以從信息的流動中得到實現。計算生物學可分為知識發現和模擬分析兩部分。知識發

現也稱為數據開采，是從繫統生物學各個組學實驗平臺產生的大量數據和信息中發現隱含

在裡面的規律並形成假設。模擬分析是用計算機驗證所形成的假設，並對體內、外的生物

學實驗進行預測，終形成可用於各種生物學研究和預測的虛擬繫統。

Hood 提出，應該把生物學視為一門信息科學。這個觀點包含有三層意思。首先，生物

學研究的核心――基因組，是數字化的。生物學與所有其他學科，如物理學、化學、地理學，

是完全不一樣的科學，因為生物學以外的學科都隻能通過類比的方式進行分析。既然生物

學研究的核心是數字化的，因此生物學可以被完全破譯。從理論上說，我們對生物學的把

握應該超過其他任何一門學科。其次，基因組的數字化表現為兩大類型的信息，類信

息是指編碼蛋白質的基因，第二類信息是指控制基因行為的調控網絡。顯然，由一段DNA

序列組成的基因是數字化的。值得強調的是，基因調控網絡的信息從本質上說也是數字化

的，因為控制基因表達的轉錄因子結合位點也是核苷酸序列。後，生物信息是有等級次

序的，而且沿著不同的層次流動。一般說來，生物信息以這樣的方向進行流動：DNA →

mRNA → 蛋白質→ 蛋白質相互作用網絡→ 細胞→ 器官→ 個體→ 群體。每個層次信息都對

理解生命繫統的運行提供有用的信息。因此，繫統生物學的重要任務就是要盡可能地獲得

每個層次的信息並將它們進行整合。

根據繫統論的觀點，構成繫統的關鍵不是其組成的物質，而是各組成部分的相互作用

或各部分之間的關繫。這些相互作用或者關繫，從本質上說就是信息。因此，我們可以這

樣說，生命繫統是一個信息流的過程，繫統生物學就是要研究並揭示這種信息的運行規律。

繫統生物學使生命科學由描述式的科學轉變為定量描述和預測的科學，已在預測醫學、預

防醫學和個性化醫學中得到應用，如用代謝組學的生物指紋預測冠心病人的危險程度和腫

瘤的診斷及治療過程的監控；用基因多態性圖譜預測病人對藥物的應答，包括毒副作用和

療效。表型組學的細胞芯片和代謝組學的生物指紋將廣泛用於新藥的發現和開發，使新藥

的發現過程由高通量逐步發展為高內涵（high content）。為此，世界十大制藥企業中的六家

組成了以繫統生物學技術為基礎的新藥研發繫統的聯合體，以改進新藥研發的投入產出。

通過繫統生物學的研究，設計和重構植物和微生物新品種，開拓能源生物技術、材料生物技

術和環境生物技術等新產業也取得較快進展。繫統生物學將不僅推動生命科學和生物技

術的發展，而且對整個國民經濟、社會和人類本身產生重大和深遠的影響。

1.2.3 繫統生物學的鑰匙――干涉

繫統生物學一方面要了解生物繫統的結構組成，另一方面要揭示繫統的行為方式。相比

之下，後一個任務更為重要。也就是說，繫統生物學研究的並非是一種靜態的結構，而是要在

人為控制的狀態下，揭示出特定的生命繫統在不同的條件下和不同的時間裡具有什麼樣的動

力學特征。20 世紀形成的分子生物學等實驗生物學的特點就是，科學家可以在實驗室內利用

各種手段干涉（perturbation）生物學材料，如通過誘導基因突變或修飾蛋白質，由此研究其性質

和功能。繫統生物學同樣也是一門實驗性科學，也離不開干涉這一重要的工具。

繫統生物學中的干涉的特點：一是，這些干涉應該是有繫統性的。二是，繫統生物學需要

高通量的干涉能力，如高通量的遺傳變異。對於較為復雜的多細胞生物，可以通過RNA 干涉

新技術來實現大規模的基因定向突變。隨著研究技術的發展，一定還會有許多新的干涉技術

應用於繫統生物學。繫統生物學不同於一般的實驗生物學就在於，它既需要“發現的科學” ，也

需要“假設驅動的科學” 。首先要選擇一種條件（干涉），然後利用“發現的科學”的方法，對繫統

在該條件下素進行測定和分析；在此基礎上做出新的假設，然後再利用“發現的科學”

的研究手段進行新研究。這兩種不同研究策略和方法的互動和整合，是繫統生物學成功的保證。

1.2.4 生物信息學是過渡到未來生物學的重要工具

未來的生物學究竟是否會以綜合的與合成的觀點來建立生物學的理論架構雖然尚不

明朗，但可以確認的是生物信息學的工具將像遺傳工程技術那樣深入到每個生物學實驗

室。這種新的工具是這兩種觀點都需要的工具，它不但能被動地做分析的人力，也能

主動地引入“由信息驅動的生物醫學研究” 。這種新的研究方式強調由數據中做觀察、比

較，進而提出假設，再以實驗方法做驗證。這種利用“數據挖掘”（data mining）的研究模式，

與傳統實驗生物學的搭配，將使我們能更有效率地發現新的現像，因此生物信息學將使我

們能更早地進展到有理論架構的未來生物學。

基因體分析等研究為我們累積了巨量的數據，而生物信息學可協助我們利用這些數據

加速做出新的觀察，因此有機會從整體的、合成的角度檢視生物學，進而建立所謂的繫統生

物學。未來的生物學很可能透過靈活地、交錯地運用還原與合成兩種觀點，建立起生物學

的理論架構，使傳統生物學由描述性的科學，轉型變成一種分析性的未來生物學。

1.2.5 合成論與還原論的觀點

（1）傳統生物學與還原論（reductionism）的觀點：分子生物學采用還原論的觀點，使之

有機會觀察到許多前所未見的細節，有機會提出反應機制來解釋現像。還原論假設一個復

雜的繫統可以分割為許多不會互相干擾的子繫統，因此隻要將子繫統研究清楚，就能了解

復雜繫統的行為。如果子繫統仍然很復雜，就用同樣的策略在子繫統中再繼續分割，以至

一一擊破。這一方法學固然能成功地由分子層次解釋反應運作的原理，而獲得生物學上的

突破。但在使用還原論觀點的研究過程中，也發現子繫統可能並非完全獨立，不具加成性。

生物體善用組合的策略，在執行紀錄在DNA 中的指令時也有許多隨機的組合。為什麼每

個人的指紋都不同，為什麼少數抗體基因卻能產生上百萬種的抗體來抵御各種入侵的異物

等等都與之有關。當隨機的因子出現時，還原論不再能預測產生結果的機制，隻能觀察

終的結果。

（2）繫統生物學與合成（synthesis）的觀點：繫統生物學試圖從合成的角度看生物學，

合成的觀點選擇面對子繫統不獨立的可能性，而希望尋找新的方法來解決子繫統間交互作

用的問題。就像是研究任何一個科學問題一樣，解決這個問題的個步驟是有繫統地收

集這些交互作用的信息。在過去采用還原論的觀點看問題時，在用一個新的觀點詮釋問題

時，纔會注意到過去那些被忽視的信息。弗萊明發現抗生素時，並不是因為隻有他觀察到

這現像，而是因為隻有他重視這現像。因此能夠靈活地從不同的尺度、不同的觀點看問題

時，纔容易有新的發現。

（3）傳統生物學假設細胞是一個“黑箱” ：繫統生物學在設計實驗時，所測量的數值或

許與過去所差不多，可是使用巨量分析的技術收集大量數據，而解釋數據的觀點也不相同，

甚至會引入許多生物學者不熟悉的分析方式。這種先收集大量數據，再做理論分析的研究

方法是比較有效率的方式，可在同樣的時間內由不同的專家“平行”地研究不同的路徑。更

重要的是這種研究方式，使之有機會觀察到許多路徑間的交互作用，這是在針對單一路徑

做研究時不容易看見的信息，因此纔有機會從合成的角度分析生物學。傳統科學的缺點在

於，它隻能進行“黑箱操作” ，不能解釋繫統的內部組成成分和動力學過程。而繫統生物學

則把生物繫統化為“白箱” ，不僅要了解繫統的結構和功能，而且還要揭示出繫統內部各組

成成分的相互作用和運行規律。

1.3 整體觀是繫統生物學認識中醫藥理論的基礎

中醫藥學是具有中國特色的生命科學，中醫藥的應用具有悠久的歷史，在我國醫藥衛

生事業中占有十分重要的位置。我國歷代中醫藥學家對中醫藥的療效和安全性有著深刻

的認識，並形成了獨特的中醫藥理論。臨床上遵循中醫藥理論能達到安全有效的治療目

的。因而得到各方面的重視並獲得了長足的發展，在世界上的影響在擴大。

我們的傳統醫學把人體視為一個繫統，通過測定和改變繫統的輸入和輸出來調節繫統

的狀態。而繫統生物學則以整體研究為特征，它研究所有的基因、所有的蛋白質、組分間的

所有相互關繫。從整體觀上說，繫統生物學在中國有很好的基礎。

1.4 基因組學與中藥現代研究

人類基因組全序列測定的完成，標志著現代醫學的發展已進入基因組醫學時代。人們

在破譯寫滿人類生命奧秘的這部遺傳信息“天書”之後，人類生老病死的全部秘密將被解

讀，並推動21 世紀的生物醫學和制藥工業不斷發展。基因組（genome）是一個生命體所有

遺傳物質的總和。人類基因組由23 條染色體，大約30 億個堿基對組成，估計可編碼10 萬

個功能基因。所謂基因組學（genomics）就是應用DNA 制圖、測序以及計算機程序，研究生

命體的全部基因組結構與功能。人類基因組的破譯，為闡明疾病發生的分子機制，設計診

斷、治療和預防的新方法提供了可能性，也為中醫藥與現代生命科學溝通，尋求新的研究與

發展領域開闢了新途徑。在方法學上與中醫學的整體觀、辨證觀具有許多相似之處，顯示

基因組學與中醫藥學有著天然的親和性，在研究思路和方法上能夠相互滲透。功能基因組

學與中醫藥學的有機結合，也是研究中醫藥與正常基因的相互關繫及基因序列變異與疾病

發生發展的重要途徑。

面對生命科學的發展，中醫藥研究應該如何借鋻其新觀念和新技術，尋找到合適的切

入點，為自己的發展與創新提供有力的技術支撐，已成為中醫藥界科研人士關注的焦點。

此外，基因組技術的應用也引起了國內外研究者的重視［12-17 ］。

1.4.1 中藥藥理與基因組學研究

1.4.1.1 篩查中藥作用的靶標

中藥成分復雜，單味藥材就是一個化學分子庫，而復方是單味中藥按照一定的組方原

則組合的多個化學分子庫的組合。雖然不是所有化學成分都是有效成分，但在其發揮作用

的過程中，各成分之間存在相互協同或抑制作用，其成分的多樣化必然導致作用方式和途

徑的多樣化。中藥的作用對像是一個具有不同結構層次、由多因素繫統組成的極其復雜的

有機體，疾病的發生大多是不同致病因素通過多種途徑導致整體功能紊亂的過程。中醫藥

治療疾病的優勢在於調整機體的功能狀態，即整合調整作用。中藥對機體功能狀態的調節

過程，涉及分子、細胞、組織、器官、整體多個層面，對多層面的繫統關聯性研究正是基因組

學和蛋白質組學研究的主要內容。例如，利用已被闡明的一些致病基因制備基因芯片，特

別是表達譜基因芯片，通過對用藥（可以是單味中藥、中藥復方或同一中藥的不同部位、不

同組分）後的不同時間點進行采樣，以用藥前組織/細胞樣品作對照，對用藥前後相應組織/

細胞中基因表達的動態變化進行比較分析，可以獲得與藥物作用相關的基因表達譜資料，

揭示藥物作用的靶向基因，篩選出新的藥物作用的靶標。

1.4.1.2 篩選中藥新的有效成分

中藥有效部位或有效成分進入人體發揮作用，必然會引起從遺傳信息到整體功能實現中

的分子、細胞、器官、整體多個層面的結構與功能的改變，調節這些層面的結構與功能的物質基

礎是基因，因此，以基因為指標進行基因組學研究，是探討中藥有效部位或有效成分多組分、多

環節、多靶點治療調整作用的有效手段。例如，通過轉染已知的致病基因制備特定疾病的細胞

模型或轉基因動物，提取模型細胞或轉基因動物的RNA ，反轉錄成cDNA 後，建立該疾病的基

因芯片，並以此檢測用藥前後基因表達的差異，可對單味藥的各種化學成分或不同的復方進行

篩選和分析，找出確定的有效成分或合適的組方進一步進行新藥研究。目前已在中藥中篩選

出一些具有抗腫瘤、抗肝炎、抗艾滋病作用的有效成分。可見，將與疾病相關的靶基因作為中

藥作用的治療指標，可望對中藥有效部位或有效成分的識別研究取得突破性進展。

1.4.1.3 中藥作用機制研究

人類疾病的發生無論是單基因遺傳病還是心腦血管病及腫瘤，不管是慢性病還是感染

性疾病，都直接或間接與基因有關。疾病的發生過程是疾病相關基因與內外環境因素相互

作用的結果。中藥治療疾病不是單純以藥物去直接對抗致病因子，而是調整機體的功能狀

態，增強機體的抗病能力。中藥對機體功能狀態的調整與調節基因表達及對表達產物進行

修飾有關。因此，以基因表達為指標，以基因表達調節改變和功能修飾為研究重點，進行中

藥多組分、多環節、多靶點調整作用的研究，可望對揭示中藥作用機制起到推動作用。

商品搜索

商品分类

【醫學】

【各大出版社】