他山之石可以攻玉——应用代谢组学为中医药研究提速

  代谢组学是上世纪九十年代中期发展起来的一门新兴学科,与有着几千年历史的中医学在许多方面有相近的属性,将它们有机地结合起来进行研究,将有可能引领中医药的现代化。上海交通大学上海系统生物学研究所与上海中医药大学、成都中医药大学等单位的科研人员,探讨了将系统生物学中的代谢组学方法“导入”中医“证本质”、“藏象”和复方中药多层次、多靶点治疗的协同性以及“方-证”对应性的整体性研究领域,以此探索了循证中医学研究的新方法与新途径。

  ——编者按

  代谢组学之父、英国伦敦帝国理工学院Jeremy Nicholson教授认为人体应该作为一个完整的系统来研究,应该用代谢组学和全面性系统策略来理解疾病的过程,这与中医的整体观和辨证论治思维方式非常相似。如果能用代谢组学的先进技术,将代谢组学与中医的整体观念、辨证论治、治未病和藏象理论等相近属性进行有效组合,一定能使中医学进一步发展。

  ■定性中医辨证论治

  辨证论治的实质是根据个体心、身特点及其当时的疾病反应状态而有针对性地进行治疗和预防,从而达到最佳治疗效果。中医的“证”是辨证论治的起点和核心。中医药学本来就是整体系统的生命科学认知体系,它综合了产生病变的各方面(包括当时的气候和环境情况)因素和条件,结合个体的体质,然后作出判断。传统中医根据疾病发生的不同阶段,不同的表型,确定为不同的证,通过望、闻、问、切的方式去辨证并采用不同治法,适时的调整给药剂量,通过合理配伍的复方药的不同成分,相互协同作用,动态调整而达到治疗效果。

  代谢组学的研究侧重于寻找相关特定组分的共性加以分析、判断,使诊断、治疗力求个体化。由于每一个证候都有其外象(外候)与内涵,外象是用四诊——望、闻、问、切所获得的信息进行整理而得,但很难量化,既可用药理学家利用各种药理模型发现,该方剂具有增加胃肠细胞表面黏液蛋白、拮抗乙酰胆碱、促进肝糖原合成、抗氧化作用等多种作用,这证明了四君子汤确实在代谢网络的多个节点上能起到“修复”作用。

  复方中药运用中医药阴阳平衡理论、藏象学说和扶正祛邪等理论,合理配伍,从整体观上治疗许多疑难疾病。但其“君臣佐使”、“升降浮沉”等理论和整体性作用机制很难在单一机制的药理模型和分子水平上加以诠释。如银杏叶提取物对心脑血管病有很好的疗效,但近年来发现其调脂的功效也很突出。有人研究银杏叶提取物对糖尿病大鼠脂质代谢的影响,结果表明银杏叶提取物治疗组较糖尿病对照组的总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白、胆固醇明显降低(P<0.01),糖尿病组肠道菌群较正常组发生明显变化(P<0.01),尤其双歧杆菌、乳杆菌等明显减少,而治疗后肠道菌群得到调整。这表明银杏叶提取物可能通过扶植肠道菌群有益菌的生长繁殖对脂质代谢发挥作用,从而达到其调脂目的。中药(尤其是复方)的整体性作用机制和疗效在代谢组学的研究方法下将可能得到充分的展示和挖掘。

  ■开启中医药研究的“金钥匙”

  人的胃肠道中定居的微生物群落中约有1014个细菌。在正常情况下肠道菌群之间存在着复杂的动态平衡关系,此种平衡不仅为肠道正常菌群的生存所必须,而且对其宿主的多种生理功能(尤其是代谢)乃至生命活动亦至关重要。也就是说肠道微生物群落实际上参与了人体的生理生化、病理、病理生理和药理(毒理)过程,形成了人类代谢网络中重要的组成部分。

  中医从整体出发研究人体的平衡与失调问题,并通过中药使失调恢复平衡,与肠道内微生态环境的平衡理论有异曲同工之处。中药治疗是中医治疗疾病的最主要手段,大多数中药的给药途径是通过口服经过消化道在局部起作用或通过吸收在全身起作用。中医药的整体观虽然与西医相比具有其特殊性,但是与现代微生态学具有一致性,因此在中药现代化研究中要高度重视肠道菌群的影响。人体在受到某些异常因素的影响时,可使微生态平衡受到干扰和破坏,出现微生态失调。微生态系统由相似于中医的正气(平衡)向邪气(失平衡)转化,引发疾病。因此,有学者把中医学防治理论中“扶正祛邪”的概念用于微生态学中,提出“矫正生态失调、保持生态平衡、交流电接排除病原体”的微生态调整观念。例如当菌群失调引起腹泻时可通过补充原籍菌(如双歧杆菌、类杆菌)以调整菌群紊乱,恢复其相对平衡,使原籍菌与外籍菌共生,二者相安无事,则腹泻可止。补充原籍菌即相当于起到了中医“扶正”的作用,进而可达到扶正祛邪的目的。中医理论与现代微生态学理论在以上各方面具有许多不谋而合或共鸣之处。正如我国微生态学创始人魏曦教授预言的那样:“微生态学很可能成为打开中医奥秘大门的一把‘金钥匙’。”