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蛋白質組學主要采用雙向凝膠電泳(2DE)、雙向熒光差異凝膠電泳(DIGE)、質譜(MS)及蛋白芯片等方法對蛋白的表達、分布、相互作用等進行全面的、整體的研究,現階段,蛋白質組學的研究越來越受到國內外的關注,因為人體的各種代謝和調控途徑主要由蛋白質執行,我們只有不斷篩選和鑒定樣本中的蛋白,才能進一步探明疾病的發生,監控疾病的進程和每個階段相應的蛋白表達水平的關聯性及規律性,為尋找藥物的作用靶點、作用模式、功效,毒理研究和篩選疾病的標志性蛋白奠定理論基礎,使我們對人類生命本質的認識和疾病的發生發展機制提升到一個更高的層次。iTRAQ(isobarictagforrelativeandabsolutequantitation)技術的出現彌補了2DE費時、費力和重復性差等缺點,為中藥“藥性”本質的系統闡釋提供了更新、更準確的方法[1]。2009年,彭淑紅[2]等采用苦參、梔子、黃柏、黃芩、黃連和龍膽草的水提取物灌胃給藥30天,測定、骨骼肌糖原含量和骨骼肌解偶聯蛋白3(UCP3)的mRNA表達水平,寒性中藥可能通過影響能量代謝相關指標(Na+-K+-ATP、Ca2+-ATP、SDH)的活性減少ATP的消耗及UCP3mRNA的表達,起到調節骨骼肌能量代謝的作用。
二、代謝組學在中藥“中藥藥性”本質研究中的應用
代謝組學(metabolomics)來源于代謝譜分析。代謝組學可以全面定量地闡釋內源性代謝物,也可以揭示內因和外因的變化規律,也就是說代謝組學能從靜態、動態和整體等多個角度分析和評價中藥藥性理論,從內源性代謝網絡變化角度詮釋中藥藥性的關聯性。從體內直接作用物質及其代謝規律層面詮釋藥性理論,豐富了中藥藥性理論的內容,表征了寒涼和溫熱中藥藥性的異同,并在代謝組學上全面地闡明了中藥藥性理論的科學內涵,為藥性理論的研究創建了一個新的方法學平臺。2013年,汪娜[3]等人采用黃芩水提物干預熱證大鼠,應用代謝組學、UPLC/ESI-TOF-MS法、主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘-判別分析(OPLS-DA)法等技術,確定了30個熱證特異性生物標志物,揭示了黃芩干預熱病證候的作用及其苦寒性效關系。
三、基因組學在中藥“中藥藥性”本質研究中的應用
基因組學是研究生物體內全部基因的組成、詮釋基因功能的學科,具有全面、系統的特點,其影響已經深入生命科學的各個方面[4],包括結構基因組測序和基因功能鑒定,能建立自己的數據庫,通過系統整合分析,篩選出相關的基因信息。目前,基因組學研究快速發展,其基本理論和技術都在不斷改進和完善,逐漸趨于成熟階段,因此,國內外研究者認識到基因組學對各個領域的重要性,極大地開展基因組學研究,同時也推動了藥性科學進入基因領域。2006年,吳斌[5]等人采用麻辛附子湯結合金匱腎氣丸加減治療虛寒證兄妹45d,獲得276條差異表達基因,涉及18條通路。溫熱藥可以影響代謝基因的表達,溫熱藥可能是通過影響基因網絡發揮其功效。
四、轉錄組學在中藥“中藥藥性”本質研究中的應用
轉錄組學主要內容是測序技術,指在樣本中測定出全部轉錄本的RNA序列。轉錄組學與中醫藥具有相似性,都是從整體詮釋問題。中藥轉錄組學的研究推動了中醫藥發展,在中藥研究領域中,研究者主要是建立藥物作用前后的基因表達譜,通過對比藥物前后基因表達譜的變化,對中藥進行全面的評價。2008年,陳士林等人[6]建立了四年生西洋參根的EST文庫。通過GeneOntology與BLAST分析獲得基因序列11個,這些基因的發現為進一步研究基因功能、克隆基因全長、闡明西洋參生長緩慢、改良西洋參品質的分子機制等方面奠定了物質基礎。
五、總結
在中藥藥理理論及現代研究這一章,整個教學過程中加入現代科學技術與方法,通過同學們分組查找相關文獻,進行整合處理。整個過程中,教師只作為指導,通過梳理讓學生進一步明白在系統生物學這個平臺上,主要從蛋白質、基因和代謝等方面全面、系統地進行整合。而這種全面的整合和中藥藥性理論有很大的相似性,讓同學們感受現在的科學技術與方法對傳統理論的驗證。清楚中藥藥性理論體系框架,為傳統理論的研究提供新思想。通過這次整理文獻,讓同學們對中藥藥性現代研究有了一定的了解。學生參與的積極性較高,為后面的科研工作奠定基礎。擴展了學生的知識面,讓學生充分認識傳統醫學和現代醫學可以通過先進的科學技術與方法予以評價。
參考文獻:
[2]彭淑紅,黃麗萍,高小恒,等.寒性中藥對大鼠骨骼肌能量代謝相關因子的影響[J].中國中藥雜志,2009,34(23):3064-3066.
[3]汪娜,柳長鳳,劉樹民,等.基于代謝組學研究黃芩對干酵母熱證模型的影響及苦寒性效關系[J].中草藥,2013,44(18):2556-2562.
作者:楊欣 李亞輝 李專 鄧穎 楊光勇 全睿 王慧 單位:貴州中醫藥大學