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蛋白質(zhì)組學(xué)在中醫(yī)藥科學(xué)研究中的應(yīng)用進(jìn)展△

2016-01-28 20:28朱宇偉于慶云劉培張衛(wèi)華于金高李會(huì)偉張穎朱悅
中國(guó)現(xiàn)代中藥 2016年5期
關(guān)鍵詞:組學(xué)血瘀證候

朱宇偉,于慶云,劉培,張衛(wèi)華,于金高,李會(huì)偉,張穎,朱悅

(1.南京中醫(yī)藥大學(xué) 江蘇省方劑高技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/江蘇省中藥資源產(chǎn)業(yè)化過(guò)程協(xié)同創(chuàng)新中心,江蘇 南京 210023;2.南京中醫(yī)藥大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,江蘇 南京 210023)

·綜述·

蛋白質(zhì)組學(xué)在中醫(yī)藥科學(xué)研究中的應(yīng)用進(jìn)展△

朱宇偉1,2,于慶云1,2,劉培1*,張衛(wèi)華2,于金高1,李會(huì)偉1,張穎1,朱悅1

(1.南京中醫(yī)藥大學(xué) 江蘇省方劑高技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/江蘇省中藥資源產(chǎn)業(yè)化過(guò)程協(xié)同創(chuàng)新中心,江蘇 南京 210023;2.南京中醫(yī)藥大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,江蘇 南京 210023)

蛋白質(zhì)組學(xué)是以生物體的全部或部分蛋白為研究對(duì)象,研究其在生命活動(dòng)過(guò)程中的作用和功能。近年來(lái),蛋白質(zhì)組學(xué)在中醫(yī)藥現(xiàn)代研究中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,本文對(duì)蛋白質(zhì)組學(xué)在中醫(yī)藥若干科學(xué)問(wèn)題研究中的應(yīng)用現(xiàn)狀,包括中藥材栽培、中藥作用靶點(diǎn)、中醫(yī)證候本質(zhì)及對(duì)方劑作用機(jī)理等方面進(jìn)行分析與論述,以期為蛋白質(zhì)組學(xué)進(jìn)一步應(yīng)用于中醫(yī)藥研究提供參考。

蛋白質(zhì)組學(xué);中醫(yī)藥研究;應(yīng)用進(jìn)展

蛋白質(zhì)組學(xué)(proteomics)是指通過(guò)生化方法對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行大規(guī)模研究的科學(xué),其與轉(zhuǎn)錄組學(xué)、基因組學(xué)和代謝組學(xué)等一同構(gòu)成系統(tǒng)生物學(xué)的組學(xué)(omics)生物技術(shù)基礎(chǔ)。隨著人類基因組測(cè)序計(jì)劃的完成,單純的基因組研究已經(jīng)滿足不了科研的需求,生命科學(xué)的重心開始轉(zhuǎn)移到對(duì)基因的表達(dá)產(chǎn)物蛋白質(zhì)的研究上來(lái)。中醫(yī)藥是中華民族的瑰寶,是中華醫(yī)學(xué)文化幾千年臨床經(jīng)驗(yàn)的積淀。蛋白質(zhì)組學(xué)可以作為連接中醫(yī)藥與現(xiàn)代醫(yī)藥兩種科學(xué)體系的橋梁,為中醫(yī)藥認(rèn)識(shí)疾病的方法、理論的現(xiàn)代科學(xué)表征體系提供適宜的方法。

隨著科技的發(fā)展,蛋白質(zhì)組學(xué)具有整體性和系統(tǒng)性[1]的特點(diǎn),隨著科技的發(fā)展,蛋白質(zhì)組學(xué)在中醫(yī)藥科學(xué)研究中的應(yīng)用越來(lái)越多,其應(yīng)用范圍從藥材的種植、性狀研究,到中藥作用機(jī)制的探討,再到中醫(yī)基本理論的量化、方劑臨床療效的分析等方面。

1 蛋白質(zhì)組學(xué)在中藥材栽培研究中的應(yīng)用

植物從生長(zhǎng)發(fā)育到衰老死亡,體內(nèi)的蛋白質(zhì)將發(fā)生相應(yīng)的改變,通過(guò)研究植物的蛋白質(zhì)組學(xué),可以發(fā)現(xiàn)相關(guān)的反應(yīng)蛋白,進(jìn)而指導(dǎo)植物的栽培。近年來(lái),國(guó)際上越來(lái)越多地利用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)研究植物組織(器官)、細(xì)胞器、植物發(fā)育過(guò)程和植物響應(yīng)環(huán)境脅迫的蛋白質(zhì)組特征等方面內(nèi)容。

在中藥材栽培上,李改玲[2]對(duì)地黃連作障礙的差異蛋白質(zhì)組學(xué)進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)不同連作條件下37個(gè)發(fā)生差異表達(dá)的蛋白質(zhì),并鑒定了其中與光合作用、代謝、能量、抗性、細(xì)胞分裂相關(guān)的31個(gè)蛋白質(zhì)。林茂茲等[3]采用差異蛋白質(zhì)組學(xué)方法研究連作、輪作下太子參葉片蛋白質(zhì)的差異表達(dá),結(jié)果發(fā)現(xiàn),連作可導(dǎo)致葉片中與植物衰老或病害、植物抗性相關(guān)的蛋白表達(dá)量上調(diào),初步解釋了太子參連作病害頻發(fā)和提前退黃的分子基礎(chǔ)。Prinsi等[4]利用蛋白質(zhì)組學(xué)的技術(shù)發(fā)現(xiàn),兩個(gè)品種(軟溶質(zhì)和硬溶質(zhì))的桃果實(shí)在躍變前后有53個(gè)蛋白差異表達(dá),其中1-氨基環(huán)丙烷基-1-羥酸(ACC)氧化酶在桃果實(shí)躍變前后變化最為顯著,其次是腺苷甲硫氨酸合成酶和β-氰丙氨酸合成酶。這3種酶都參與了乙烯的生物合成和代謝,在果實(shí)成熟過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。Dong等[5]發(fā)現(xiàn),在成熟過(guò)程中蛋白質(zhì)組學(xué)多態(tài)性在毛毛蟲體內(nèi)和冬蟲夏草基質(zhì)中呈動(dòng)態(tài)變化。毛孢(HS)和蝙蝠蛾擬青霉(PH)蛋白質(zhì)組學(xué)多態(tài)性與冬蟲夏草不同,這表明,在成熟過(guò)程中與冬蟲夏草相關(guān)的真菌和多種冬蟲夏草基因型存在差異蛋白表達(dá)。章燕珍[6]應(yīng)用紫外線B波(UV-B)誘導(dǎo)技術(shù)對(duì)活體闊葉十大功勞葉進(jìn)行紫外誘導(dǎo)及相關(guān)蛋白質(zhì)組學(xué)分析。通過(guò)對(duì)6 h UV-B照射、不同時(shí)間培養(yǎng)后的指紋圖譜進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)闊葉十大功勞中次生代謝產(chǎn)物有顯著的變化。與對(duì)照組相比,藥根堿、非洲防己堿、巴馬汀和小檗堿分別增加了919.6%、391.4%、192.4%和33.1%。通過(guò)基質(zhì)輔助激光解析串聯(lián)飛行時(shí)間質(zhì)譜儀(MALDI-TOF-MS)鑒定,普通雙向電泳得到了13個(gè)差異點(diǎn),利用組合肽配體庫(kù)技術(shù)后,檢測(cè)到了91個(gè)新蛋白點(diǎn),同時(shí)異喹啉生物堿合成的6個(gè)關(guān)鍵酶基因經(jīng)誘導(dǎo)后也顯著提高。

植物各組織(器官)和細(xì)胞器中的許多蛋白在植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中發(fā)生變化。大部分中藥材中含有與光合作用、代謝、細(xì)胞分裂、成熟相關(guān)的蛋白質(zhì)。通過(guò)對(duì)這些蛋白質(zhì)的比較研究,可掌握藥用資源生物生長(zhǎng)成熟過(guò)程中與可利用物質(zhì)相關(guān)的蛋白質(zhì)的變化規(guī)律,可為從分子水平對(duì)藥用資源生物可利用物質(zhì)生物合成進(jìn)行定向調(diào)控提供依據(jù)。

2 蛋白質(zhì)組學(xué)在中藥作用靶點(diǎn)研究中的應(yīng)用

中藥進(jìn)入體內(nèi)發(fā)揮作用的基本環(huán)節(jié)是藥物分子與細(xì)胞之間的直接或間接的相互作用,而這必然會(huì)引起從遺傳信息到整體功能實(shí)現(xiàn)中的分子、細(xì)胞、器官、整體多個(gè)層面的結(jié)構(gòu)與功能狀態(tài)的改變,調(diào)節(jié)這些層面的結(jié)構(gòu)與功能的本質(zhì)是基因,而直接的作用者主要是蛋白質(zhì)。通過(guò)蛋白質(zhì)組學(xué)分析可以進(jìn)行中藥材有效部位或有效成分作用靶點(diǎn)的識(shí)別,進(jìn)而指導(dǎo)和預(yù)見(jiàn)中藥材中化學(xué)成分的發(fā)現(xiàn)和分離[5-7]。

Yue QX等[8]用蛋白質(zhì)雙向電泳結(jié)合基質(zhì)輔助激光解吸電離質(zhì)譜與電噴霧質(zhì)譜(MALDI-MS/MS)鑒定的方法研究靈芝中的靈芝酸D(Ganoderic acid D)對(duì)人宮頸癌細(xì)胞株Hela細(xì)胞毒性的作用機(jī)制,發(fā)現(xiàn)了21個(gè)可能是靈芝酸D靶點(diǎn)的差異表達(dá)蛋白,并繪制了這些蛋白的相互作用網(wǎng)絡(luò)。Wang X等[9]利用蛋白質(zhì)組學(xué)方法發(fā)現(xiàn),從藤黃中分離的S型藤黃酸(S-gambogic acid)抑制人肝癌細(xì)胞株HepG2細(xì)胞增殖的蛋白質(zhì)分子靶標(biāo)為stathmin 1。趙欣等[10]應(yīng)用二維電泳與質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù),在帕金森病小鼠模型上對(duì)中藥成分松果菊苷的神經(jīng)保護(hù)作用機(jī)制進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)膽綠素還原酶B可能為其作用過(guò)程中的關(guān)鍵蛋白之一。Liu等[11]采用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)考察了丹參酮IIA保護(hù)阿霉素造成的小鼠腎損傷的分子機(jī)制。張李峰[12]在紅芪和黃芪的免疫調(diào)節(jié)作用及抗免疫老化機(jī)制比較硏究中,通過(guò)蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)掃描得到蛋白質(zhì)圖譜,并進(jìn)行質(zhì)譜鑒定,分析差異蛋白質(zhì)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),老齡小鼠脾淋巴細(xì)胞總蛋白圖譜經(jīng)含紅芪或含黃芪玉屏風(fēng)含藥血清干預(yù)后發(fā)生明顯變化。根據(jù)美國(guó)國(guó)立生物技術(shù)信息中心(NCBI)蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)中提供的功能信息,成功鑒定了9個(gè)蛋白質(zhì),實(shí)驗(yàn)結(jié)果初步證明,這些蛋白可能與衰老有關(guān)。Lin等[13]在系統(tǒng)生物學(xué)文獻(xiàn)回顧研究中發(fā)現(xiàn),許多研究都表明針灸和草藥具有治療價(jià)值。不同的穴位、不同的治療時(shí)間和草藥提取物可用于緩解各種癥狀,并通過(guò)改變基因和蛋白的表達(dá)來(lái)調(diào)節(jié)生物途徑。Lao等[14]通過(guò)概括蛋白質(zhì)組學(xué)的應(yīng)用,研究中醫(yī)藥補(bǔ)充治療神經(jīng)疾病、癌癥、心血管疾病、糖尿病、免疫相關(guān)疾病的作用機(jī)制,取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。Wang等[15]利用代謝組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)方法來(lái)鑒定和評(píng)估抗丙型肝炎病毒感染的熊膽粉蛋白質(zhì)(PBBP),結(jié)果鑒定出38種生物標(biāo)志物,發(fā)現(xiàn)兩個(gè)獨(dú)特的代謝途徑在不同程度上影響丙型肝炎病毒動(dòng)物。Chak KF等[16]在中國(guó)傳統(tǒng)中藥燙傷膏(Shiunko)對(duì)成纖維細(xì)胞及其應(yīng)用于傷口愈合過(guò)程的研究中發(fā)現(xiàn),被Shiunko誘導(dǎo)的成纖維細(xì)胞有差異蛋白表達(dá),與抗氧化活性、細(xì)胞增殖、抗凋亡、膠原分泌和細(xì)胞運(yùn)動(dòng)等生理功能相關(guān)。Stathmin蛋白可能是傷口愈合過(guò)程的良好標(biāo)志。Wang等[17]對(duì)中藥梔子的主要成分梔子苷采用生化、代謝組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)的治療效果進(jìn)行系統(tǒng)分析,發(fā)現(xiàn)梔子苷具有潛在的調(diào)節(jié)多種干擾途徑的藥理作用。Manavalan A等[18]通過(guò)研究天麻對(duì)大腦蛋白質(zhì)代謝的定量蛋白質(zhì)組學(xué),獲得了天麻治療與腦功能之間有直接關(guān)系的證據(jù)。天麻的長(zhǎng)期治療可以通過(guò)下調(diào)如Gnao1、Dctn2等蛋白調(diào)節(jié)腦蛋白代謝。

中草藥的藥效作用靶點(diǎn)與機(jī)制不明確是中醫(yī)藥國(guó)際發(fā)展的一大障礙。通過(guò)蛋白質(zhì)組學(xué)分析可以比較中草藥作用前后相應(yīng)靶器官或組織中蛋白質(zhì)的變化,從而進(jìn)行中藥有效部位或有效成分作用靶點(diǎn)的識(shí)別,有利于中藥作用機(jī)制的科學(xué)解釋。

3 蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)對(duì)中醫(yī)基本理論之證候?qū)W說(shuō)的本質(zhì)研究

證候是生命活動(dòng)的表現(xiàn)特征,而生命活動(dòng)的主要執(zhí)行者則是蛋白質(zhì),基因決定蛋白質(zhì)的表達(dá),蛋白質(zhì)的表達(dá)決定人的外表、特征、行為等,那么不同的“證”可能受不同的基因調(diào)控。而基因作為遺傳信息的載體,均要表達(dá)為相應(yīng)的蛋白質(zhì)或修飾相關(guān)蛋白才能影響生物的功能。

周俊亮等[19]運(yùn)用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù),對(duì)中醫(yī)氣虛體質(zhì)的組織和細(xì)胞進(jìn)行蛋白質(zhì)組分析,探索氣虛體質(zhì)與蛋白質(zhì)組學(xué)之間的關(guān)系,建立“氣虛體質(zhì)-蛋白質(zhì)指紋圖譜”,進(jìn)而嘗試揭示中醫(yī)氣虛體質(zhì)的科學(xué)內(nèi)涵。Zhao等[20]對(duì)中醫(yī)胸痹血瘀證行蛋白質(zhì)組學(xué)研究發(fā)現(xiàn),在患者血漿中α1-酸性糖蛋白等表達(dá)升高,載脂蛋白AIV等表達(dá)降低,并預(yù)測(cè)該差異蛋白可能作為冠心病血瘀證診斷或治療的新靶標(biāo)。張曉麗等[21]運(yùn)用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)進(jìn)行正常、病理薄苔、厚苔和剝苔各20例的舌苔蛋白質(zhì)組檢測(cè),篩選出具有明顯表達(dá)差異的36個(gè)蛋白質(zhì)點(diǎn)。趙慧輝等[22]采用差異凝膠雙向電泳和質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)冠心病不穩(wěn)定性心絞痛血瘀證患者和健康人血漿進(jìn)行比較研究,發(fā)現(xiàn)急性時(shí)相反應(yīng)相蛋白(APR)、載脂蛋白和凝血相關(guān)蛋白三類差異蛋白,其中Fibrinogenβchain、Fibrinogenγchain、α1-Antitrypsin、Haptoglobinβchain、Haptoglobinα2 chain在冠心病不穩(wěn)定性心絞痛血瘀證患者中高表達(dá),ApoA-IV、ApoA-I、Transthyretin、ApoJ在患者中低表達(dá)。Liu等[23]通過(guò)篩選和鑒定潛在生物標(biāo)志物,成功地將結(jié)核病的3個(gè)中醫(yī)證候進(jìn)行區(qū)分,載脂蛋白C-III被確定為結(jié)核病中醫(yī)證候的潛在生物標(biāo)志物。黃金燕[24]通過(guò)蛋白組學(xué)技術(shù)分離并鑒定子宮內(nèi)膜異位癥(EM)血瘀證、氣滯血瘀證、腎虛血瘀證患者在位內(nèi)膜的差異蛋白質(zhì),結(jié)果發(fā)現(xiàn),EM血瘀證患者與健康婦女在位內(nèi)膜之間有差異蛋白表達(dá),Ang-2、Foxp3、MIF可能是潛在的EM血瘀證及其主要相關(guān)復(fù)合證腎虛血瘀證、氣滯血瘀證的辨證相關(guān)分子標(biāo)物;Survivin在各組的表達(dá)特異性較差,不適于作為指導(dǎo)診斷和辨證的備選分子。Liu等[25]通過(guò)篩選和鑒定在冠心病血瘀證中差異表達(dá)的活化血小板蛋白,解釋活血藥抗血小板的作用機(jī)制,并提供可用于血瘀證的許多潛在可用于評(píng)估抗血小板臨床療效的生物標(biāo)志物。Song等[26]研究蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)等和證型分化的關(guān)系,總結(jié)了典型組學(xué)在普通疾病和中醫(yī)辨證中的應(yīng)用,并討論了證型分化研究的主要問(wèn)題及對(duì)策。Liu等[27]運(yùn)用蛋白質(zhì)組分析的方法——二維凝膠電泳(2-DE)與基質(zhì)輔助激光解吸/電離飛行時(shí)間的質(zhì)譜(MALDI-TOF-MS),探索血漿蛋白質(zhì)組和中醫(yī)中慢性乙型肝炎(CHB)不同證型的聯(lián)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在CHB 5個(gè)中醫(yī)證候中,免疫球蛋白J-鏈(IGJ)和C反應(yīng)蛋白(CRP)是上調(diào)的,而結(jié)合珠蛋白(HPT)、視黃醇結(jié)合蛋白(RBP)等被下調(diào)。IGJ可以作為不同證型慢性乙肝患者診斷的一種新的生物標(biāo)志物。

中醫(yī)證候?qū)W說(shuō)是中醫(yī)的特色理論之一,但其缺乏科學(xué)的量化標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于證候的判斷往往是醫(yī)生憑借經(jīng)驗(yàn),不同的醫(yī)生其診斷的結(jié)果往往不同。而蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)應(yīng)用于中醫(yī)證候?qū)W說(shuō)研究,是以蛋白質(zhì)為切入點(diǎn),深入進(jìn)行證候?qū)嵸|(zhì)的研究,在生物標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)、證候的物質(zhì)基礎(chǔ)與量化表征方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

4 蛋白質(zhì)組學(xué)在方劑作用機(jī)理研究中的應(yīng)用

方劑是在辨證論治的基礎(chǔ)上按照組方原則,通過(guò)選擇合適藥物,酌定劑量,規(guī)定適宜劑型及用法等一系列過(guò)程形成的治療處方。方劑具有多活性組分、多靶點(diǎn)、代謝途徑復(fù)雜等特點(diǎn),而分析尋找各作用靶點(diǎn)成為方劑作用機(jī)制和療效研究的重點(diǎn)。苗蘭等[28]研究血府逐瘀湯對(duì)氣滯血瘀證模型大鼠血清蛋白質(zhì)組表達(dá)的影響,利用雙向凝膠電泳分離血清總蛋白,通過(guò)Image Master 2D Elite 6.01凝膠圖像分析軟件分析2-DE圖譜,比較各組間蛋白表達(dá)譜的改變情況。經(jīng)軟件分析確定的差異蛋白點(diǎn)有7個(gè),其中模型組大鼠血清與正常組相比有1個(gè)蛋白質(zhì)下調(diào),5個(gè)蛋白質(zhì)上調(diào),1個(gè)蛋白表達(dá)缺失,而給予血府逐瘀湯后可改善這些改變及缺失蛋白質(zhì)的表達(dá)水平。

楊軍等[29]用蛋白質(zhì)組學(xué)的方法研究壯骨止痛方治療骨質(zhì)疏松的作用機(jī)理,建立去卵巢大鼠骨質(zhì)疏松癥模型,結(jié)合蛋白質(zhì)生物信息庫(kù)證實(shí)胰島素受體蛋白、熱休克同源M、道爾頓蛋白、分泌顆粒素NN在壯骨止痛方治療骨質(zhì)疏松病過(guò)程中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用。高燕[30]通過(guò)三水白虎湯含藥血清干預(yù)類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(RA)、骨關(guān)節(jié)炎(OA)患者的關(guān)節(jié)滑膜成纖維細(xì)胞,觀察該方對(duì)細(xì)胞增殖的抑制情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn),三水白虎湯含藥血清干預(yù)關(guān)節(jié)炎滑膜成纖維細(xì)胞后,11個(gè)蛋白在RA滑膜成纖維細(xì)胞中表達(dá)明顯變化,15個(gè)蛋白在OA滑膜成纖維細(xì)胞中表達(dá)有明顯差異。推測(cè)這些分子中部分可能與三水白虎湯抑制滑膜成纖維細(xì)胞增殖有關(guān),其可能是該方治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的作用機(jī)制之—。張穎[31]以卵巢切除大鼠作為絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥動(dòng)物模型,用左歸丸進(jìn)行干預(yù),應(yīng)用蛋白組學(xué)方法從大鼠股骨骨髓中分析鑒定出11個(gè)差異蛋白質(zhì)。這些差異蛋白質(zhì)主要涉及能量代謝、抗氧化、信號(hào)傳導(dǎo)、細(xì)胞增殖、分化和調(diào)亡等多方面的功能。說(shuō)明在分子水平上左歸丸可通過(guò)調(diào)節(jié)骨髓內(nèi)細(xì)胞增殖、分化、凋亡和能量代謝以及氧化反應(yīng)等來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)去卵巢所致大鼠骨質(zhì)疏松癥的預(yù)防作用。Wang等[32]分析茵陳蒿湯,證明其為有效的臨床治療肝損傷綜合征的經(jīng)典組合。茵陳蒿湯由黃花蒿、梔子和大黃構(gòu)成,其主要活性成分分別為6,7-二甲基七葉亭(D)、京尼平苷(G)、和大黃酸(R)。將DGR組合施加在肝損傷的大鼠模型中,結(jié)果發(fā)現(xiàn),DGR協(xié)同導(dǎo)致代謝生物標(biāo)志物的動(dòng)態(tài)變化,通過(guò)靶蛋白的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò),具有協(xié)同/相加效應(yīng)。Sun等[33]利用雙向電泳技術(shù)和MALDI技術(shù)進(jìn)行中藥復(fù)方茵陳蒿湯保肝作用的蛋白質(zhì)組學(xué)研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),用藥后鋅指蛋白407、觸珠蛋白、巨球蛋白、α-1-抗胰蛋白酶顯著下調(diào),運(yùn)甲狀腺素蛋白、維生素D結(jié)合蛋白、凝血酶原等顯著上調(diào),這些蛋白與代謝、能量產(chǎn)生、抗氧化、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、蛋白質(zhì)折疊和凋亡有關(guān)。Zheng等[34]在研究《金匱要略》方金公式時(shí),運(yùn)用蛋白質(zhì)組學(xué)分析表明,熱休克蛋白(HSP)如,HSP90AA1和HSPA1B,在金公式組明顯下調(diào)。

方劑作用過(guò)程復(fù)雜,作用機(jī)制尚不明確。通過(guò)蛋白質(zhì)組學(xué)研究方劑可直接比較藥物組合對(duì)蛋白質(zhì)數(shù)量、種類的影響與改變,探知作用靶點(diǎn)、作用過(guò)程,揭示藥物與機(jī)體間的相互作用機(jī)制,同時(shí)又可發(fā)現(xiàn)復(fù)方中的有效成分及各成分間的協(xié)同關(guān)系,為復(fù)方的二次優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。

5 總結(jié)與展望

蛋白質(zhì)組具有整體性、動(dòng)態(tài)性、時(shí)空性、復(fù)雜性等特征,這與中醫(yī)基本理論體系十分吻合。以蛋白質(zhì)組學(xué)為切入點(diǎn)進(jìn)行中醫(yī)藥科學(xué)研究在現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)研究中具有明顯的優(yōu)勢(shì)[35],主要表現(xiàn)在以下幾方面:1)通過(guò)分析藥用生物細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)組成、表達(dá)和修飾狀態(tài),可從分子水平解釋藥用生物自身遺傳或?qū)Νh(huán)境響應(yīng)的分子機(jī)理,有利于從蛋白質(zhì)層面對(duì)藥用生物可利用物質(zhì)的生物合成進(jìn)行定向調(diào)控;2)對(duì)中醫(yī)證候的蛋白質(zhì)組學(xué)分析,建立某種證型特定的蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù),有利于補(bǔ)充中醫(yī)診斷的標(biāo)準(zhǔn),為其提供客觀準(zhǔn)確的依據(jù);3)蛋白質(zhì)組學(xué)從整體出發(fā)進(jìn)行中藥作用靶點(diǎn)、方劑作用機(jī)制研究,有助于揭示中藥方劑治療疾病的分子作用機(jī)理,建立客觀評(píng)價(jià)體系,為中藥新藥研發(fā)提供新的思路和方法[36]。

目前,蛋白質(zhì)組學(xué)在中藥材栽培、中藥作用靶點(diǎn)、中醫(yī)證候研究、方劑作用機(jī)制等方面已取得一定成果,但作為一門新興學(xué)科,現(xiàn)仍處于不斷發(fā)展和逐步完善的階段,如相關(guān)的蛋白質(zhì)組學(xué)研究技術(shù)仍不能完全滿足研究的需要,或有些操作過(guò)程過(guò)于繁瑣,需要技術(shù)發(fā)展以簡(jiǎn)化過(guò)程、提高效率等。盡管蛋白質(zhì)組學(xué)在發(fā)展過(guò)程中還存在一些問(wèn)題,但其應(yīng)用的價(jià)值極大?,F(xiàn)階段,蛋白質(zhì)組學(xué)正逐步與基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、代謝組學(xué)整合,有望從中獲得對(duì)中醫(yī)藥作用的全面綜合認(rèn)識(shí),促進(jìn)中醫(yī)藥事業(yè)快速發(fā)展。

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AdvancesofProteomicsinTraditionalChineseMedicineResearches

ZHU Yuwei1,2,YUQingyun1,2,LIUPei1*,ZHANGWeihua2,YUJingao1,LIHuiwei1,ZHANGYing1,ZHUYue1

(1.JiangsuKeyLaboratoryforHighTechnologyResearchofTCMFormulae,andJiangsuCollaborativeInnovationCenterofChineseMedicinalResourcesIndustrialization,NanjingUniversityofChineseMedicine,Nanjing210023,China;2.BasicMedicalCollege,UniversityofChineseMedicine,Nanjing210023,China)

The research object of proteomics is all or part of the protein in living organism.Their role and function in biological processes were studied.In recent years,the application of proteomics is becoming more and more widely.In this paper,the application status in traditional Chinese medicine was reviewed,including the research of Chinese traditional medicine planting,the effect targets,the essence of TCM syndrome,the mechanism of formulae and so on.It would provide support for further application of proteomics in the effective mechanism revelation of traditional Chinese medicine.

Proteomics;traditional Chinese medicine research;application progress

2014-12-16)

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(81202880);江蘇省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目(201410315001Z)

*

劉培,助理研究員 ,研究方向:中藥與方劑功效物質(zhì)基礎(chǔ)研究;Tel:(025)85811917,E-mail:liupeinj@qq.com

10.13313/j.issn.1673-4890.2016.5.028

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