代謝組學(xué)在中醫(yī)證候本質(zhì)研究中的應(yīng)用概況論文

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1、代謝組學(xué)在中醫(yī)證候本質(zhì)研究中的應(yīng)用概況論文代謝組學(xué)是一門(mén)對(duì)生物體內(nèi)所有代謝物進(jìn)行定量分析，并尋找代謝物與生理病理變化的相對(duì)關(guān)系，揭示機(jī)體生命活動(dòng)代謝本質(zhì)的科學(xué)，其研究對(duì)象大都是相對(duì)分子質(zhì)量1000以?xún)?nèi)的小分子物質(zhì)。中醫(yī)證候是通過(guò)中醫(yī)四診獲取的基本信息，概括人體在病程中某一時(shí)間段的病理狀態(tài)。因此，通過(guò)祖國(guó)醫(yī)學(xué)對(duì)人體所處證候的分類(lèi)研究，用代謝組學(xué)方法對(duì)生理病理信息進(jìn)行分析，認(rèn)識(shí)人體的狀態(tài)特征.freelyK.Nicholson教授基于長(zhǎng)期對(duì)生物體液的研究，于1999年提出了代謝組學(xué)的概念：定量測(cè)量生物系統(tǒng)對(duì)病生理刺激和基因修改所做

2、的與時(shí)間相關(guān)的多參數(shù)代謝應(yīng)答1。從健康到病理改變，從體質(zhì)到證候，人體的代謝產(chǎn)物會(huì)隨之發(fā)生動(dòng)態(tài)變化。所以，利用代謝組學(xué)研究人體代謝物組，可以用于疾病的診斷和中醫(yī)證候的判斷。1.2研究方法代謝組學(xué)的研究一般包括代謝組數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、多變量數(shù)據(jù)分析、標(biāo)記物識(shí)別和途徑分析等步驟。生物樣品(如尿液、血液和培養(yǎng)液等)采集后進(jìn)行生物反應(yīng)滅活、預(yù)處理。運(yùn)用核磁共振、質(zhì)譜或色譜等檢測(cè)其中代謝物的種類(lèi)、含量、狀態(tài)及其變化，得到代謝譜或代謝指紋，再使用多變量數(shù)據(jù)分析方法對(duì)獲得的多維復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行降維和信息挖掘，并研究相關(guān)代謝物變化涉及的代謝途

3、徑和變化規(guī)律，以闡述生物體對(duì)相應(yīng)刺激的響應(yīng)機(jī)制、發(fā)現(xiàn)生物標(biāo)記物2。1.2.1生物樣本采集血漿或血清、尿液、糞便提取物、舌苔液、唾液，以及生物組織樣品等各種生物體液，都是代謝組學(xué)的生物樣本。王全軍等3研究Z24染毒大鼠血漿的代謝表型改變，及其與組織病理、血液生化指標(biāo)的相關(guān)性，探討代謝組學(xué)在藥物毒性早期篩選中的應(yīng)用。雷榮輝等4運(yùn)用代謝組學(xué)檢測(cè)納米銅染毒大鼠的血清代謝成分變化，結(jié)合常規(guī)血液生化和組織病理學(xué)檢查，尋找損害早期的代謝標(biāo)記物，揭示血液代謝表型變化與納米銅靶器官損害間的關(guān)系。王勇等5研究三聚氰胺對(duì)兒童尿液代謝的影響，闡明代謝

4、組學(xué)能應(yīng)用于三聚氰胺導(dǎo)致的代謝異常研究，以及三聚氰胺導(dǎo)致腎損傷的無(wú)創(chuàng)檢測(cè)。1.2.2測(cè)定方法完成生物樣本采集后，需要對(duì)代謝產(chǎn)物進(jìn)行測(cè)定?？v觀(guān)諸多文獻(xiàn)，色譜、質(zhì)譜（MS）、核磁共振譜（NMR）、紅外光譜、電化學(xué)檢測(cè)等都被廣泛應(yīng)用于代謝組學(xué)的研究中。其中，色譜-質(zhì)譜聯(lián)用、NMR成為最主要的測(cè)定方法。黃強(qiáng)等6概括了色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在代謝組學(xué)中的廣泛應(yīng)用，分別介紹了氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(LC-MS)、毛細(xì)管電泳-質(zhì)譜聯(lián)(CE-MS)，以及基于色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的代謝組學(xué)數(shù)據(jù)處理。危陽(yáng)洋等7基于核磁共振

5、(NMR)代謝組學(xué)方法，研究甲亢患者和健康人群的血清和尿液特征代謝物。1.2.3多變量數(shù)據(jù)分析方法基于代謝組學(xué)得到的海量信息，主成分分析（PCA）、偏最小二乘法-判別分析(PLS-DA)、非線(xiàn)性映射（NLM）、聚類(lèi)分析（HCA）、人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)(ANN)等模式識(shí)別技術(shù)成為數(shù)據(jù)分析的主要應(yīng)用手段。其中，PCA和PLS-DA是代謝組學(xué)研究中常用的分析方法。2代謝組學(xué)在中醫(yī)證候本質(zhì)研究中的應(yīng)用中醫(yī)證候是一個(gè)復(fù)雜的生命現(xiàn)象。近年來(lái)孕育而生的代謝組學(xué)，能整體反映生物體功能水平，還能精細(xì)測(cè)量代謝產(chǎn)物。融入當(dāng)前系統(tǒng)生物學(xué)的學(xué)術(shù)內(nèi)涵對(duì)于中醫(yī)證

6、候的本質(zhì)研究將是必然的趨勢(shì)。后基因組時(shí)代的到來(lái)，分子生物學(xué)作為現(xiàn)代生命科學(xué)的前沿學(xué)科，為中醫(yī)證候的本質(zhì)研究提供了新的研究思路和技術(shù)平臺(tái)。運(yùn)用代謝組學(xué)這一現(xiàn)代最新技術(shù)探討中醫(yī)證候的本質(zhì)內(nèi)涵，為從微觀(guān)解讀中醫(yī)證候的本質(zhì)提供了可能，更為中醫(yī)證候現(xiàn)代研究開(kāi)辟嶄新的研究領(lǐng)域。因此，查閱了近10年來(lái)的相關(guān)文獻(xiàn)，總結(jié)了以下代謝組學(xué)在中醫(yī)證候本質(zhì)研究中的應(yīng)用概況。2.1腎陽(yáng)虛證董飛俠等8選擇慢性腎?、笃诨颊?0例(腎陽(yáng)虛者、非腎陽(yáng)虛者各30例)和體檢健康志愿者30例，運(yùn)用尿液代謝組學(xué)指紋譜方法進(jìn)行研究。結(jié)果觀(guān)察到慢性腎?、笃谂c正常樣本代謝模式

7、差異非常顯著，建立的預(yù)測(cè)能力也很強(qiáng)。25個(gè)差異代謝物排序后，經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)品鑒定差異性物質(zhì)的關(guān)鍵代謝成分分別是丙氨酸、胺基丙二酸二乙酯等物質(zhì)，并且明確變化方向和代謝途徑，能很好區(qū)分腎陽(yáng)虛證與非腎陽(yáng)虛證的差異性。楊麗萍等9采用代謝組學(xué)研究發(fā)現(xiàn)腎陽(yáng)虛模型動(dòng)物的代謝網(wǎng)絡(luò)明顯偏離正常組動(dòng)物，而用溫陽(yáng)中藥干預(yù)后，模型動(dòng)物的代謝譜回歸至正常范圍，呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)修復(fù)的結(jié)果。2.2虛寒證徐斌等10觀(guān)察大鼠灌胃給予龍膽水煎劑(RGD)后其尿液代謝譜變化及其與龍膽寒性作用的相關(guān)性。測(cè)定大鼠尿樣的核磁共振氫譜(1HNMR)數(shù)據(jù)表明，RGD組與對(duì)照組在主成分分析

8、得分圖中呈聚類(lèi)型分布，兩組間未見(jiàn)重疊。RGD組尿樣中葡萄糖、氨基酸等明顯增加，?；撬?、氮氧三甲胺等明顯減少。長(zhǎng)時(shí)間給予較大劑量RGD可使大鼠出現(xiàn)虛寒證體征，給藥后尿液1HNMR譜變化與龍膽寒性作用相關(guān)。2.3寒證與熱證汪江山等11采用基于超高效液相色譜-時(shí)間飛行質(zhì)譜(UPLC