中药基因组学为现代中医药提速

研究机构也开始使用基因芯片对中药进行鉴别。这一技术的前提是获取不同中药样本的特异性基因序列，即基因分型。现在常用的基因分型方法有直接测序荧光能量转移探测、动力及荧光偏振等。研究者找出某种中药品种的特定基因或DNA序列后，将这些特定序列作为探针固定于玻片上，制成基因芯片。当一个来自植物或动物的中药样本中，含有可以与之互补的特定基因片段时，基因芯片即可以将其测试出来。如果在单片芯片上固定了足够多的来自不同中药样本的特有基因序列，则此种芯片就可以用于多种中药样本的鉴别。不同中药样本的特异基因序列，可理解为广义的中药指纹图谱。随着研究的深入，有希望在不远的将来，首先用生物芯片技术对不同质量、产自不同地域甚至不同季节的中药样本进行鉴别。除了应用于中药的鉴定与质量控制，作为药物基因组学在中医药领域的延伸，中药基因组学一方面研究中药作用及毒性的遗传分子机制，探讨中药作用的个体差异。另一方面，针对中药特有的复合成分或复方形式，它研究复方制剂的特定基因作用模式。因此，中药基因组学的研究，不仅有利于中药作用机理的阐明，同时也是对中药有效成分分析的辅佐，对中药新药的开发提供了有力帮助。多层次揭示中草药作用机理尽管迄今将生物芯片用于中医药研究的报道极少，但人们对中医药的生物效应已注意探讨其分子及基因机制，同时也开始认识不同基因表型对中药治疗的影响。中草药提取物由于其成分的复杂性以及多种成分间可能存在的协同作用，因而难以分析其生物活性。基因芯片的出现为此提供了一条简易途径。基因芯片可建立方剂或药物的基因表达谱，并通过处方分析筛选优化靶标，观察不同中草药成分的作用与毒副反应。比如，银杏叶提取物作为一种拮抗慢性老年性神经病变的口服制剂，目前已广泛应用于临床。但其作用机理尚不完全清楚。最近，有学者用高密度的寡聚核苷酸微阵列，对服用银杏叶提取物小鼠皮层及海马组织的基因表达变化进行了观察。结果显示，皮层内多种与脑功能相关的基因表达上调，包括微管相关τ蛋白，钙氯离子通道及催乳素等。海马内则仅有甲状腺素转运蛋白上调，它可能通过对β淀粉样蛋白的清除而发挥神经保护作用。该研究从基因水平提示了银杏叶提取物可能的作用机制，也初步展示了基因芯片在中药研究中的应用前景。又如，中药贝母有许多种类，一些外观非常类似，但医疗属性与市场价值相差甚远。其中，以川贝质量最佳。根据草本植物中高度保守的 26SDNA基因D1至D12区在不同种属具有多态性，可作为鉴别依据的特点，有学者提取来自多种贝母根茎的基因组DNA，对26SDNA基因D2与D3区的多态性片段进行直接测序，将针对不同种属多态性片段的特异性寡核苷探针点制于经多聚赖氨酸处理包被的芯片。然后设计特定引物，用来自不同种属贝母的PCR产物与固定的寡核苷探针进行杂交。由于在PCR反应过程中使用了荧光素标记的ddNTPs，不同贝母种属即可在芯片不同位置检测到荧光信号。从而提供了一种快速、高效的集基因分型和中药鉴别于一体的方法。显示基因芯片技术可为植物种属的验证与质量控制提供一种快速、高通量的检测工具。除上述中药化学组学与中药基因组学领域外，转基因药用植物的开发，应用生物技术建立药用动、植物基因库存以保护药材品种等，也是基因组科技应用于中药研究的重要领域。问题与展望伴随着后基因组时代的来临，人类对许多生命现象包括疾病的认识更多地在基因水平演绎。生物芯片为该时代提供了一种高效、有力的工具。药物基因组学，其潜在的应用范围涵盖从治疗靶基因的发掘到临床药物作用与毒性的预测，甚至包括通过减少试验病例而加快药物开发的效率。所有这一切，同样适用于传统的中医药，也为正力求现代化的中医药提供了一个契机。中医药正逐步为世界所认识并接受是不可否认的事实与潮流。但我们也耳闻目睹中医药走出国门所面临的艰辛。国外公司凭借着当今生物技术与资金的优势，研发或取走基于中医药理论的药物已屡有报道。与现代生物科技的脱节将使中医药宝库可能面临被瓜分的危险境地，而这正是炎黄子孙所不愿见到的。中医药强调综合疗效、治标治本。标为症状，本为病因。在对一些病因较为明确的疾病的治疗中，通过生物芯片对药物成分谱（如君药、臣药）与基因表达谱进行综合研究，将有助于了解特定中药成分的确切治疗靶位和一些天然药物的开发。而随着越来越多中药或复方作用机制的阐明，也能促进一些疾病发生与发展过程的研究。总之，中医药的现代化，急需引进当代最先进的技术和方法，而中药基因组学应该是其中重要的一种。我们应该抓住机遇，积极行动，扎扎实实地促进中医药的现代化。摘自：中国医药报
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