李建寬

摘要：隨著細(xì)胞分子生物學(xué)的迅猛發(fā)展，天然藥物化學(xué)在傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容（結(jié)構(gòu)分類(lèi)、理化性質(zhì)、提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定）基礎(chǔ)上不斷延伸，尤其在天然化學(xué)分子的生物功能評(píng)價(jià)方面不斷加強(qiáng)。本文筆者從所從事的天然藥物化學(xué)教學(xué)和細(xì)胞分子生物學(xué)研究經(jīng)歷對(duì)天然藥物化學(xué)教學(xué)內(nèi)容延伸方面進(jìn)行探討，以增強(qiáng)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：天然藥物化學(xué)；教學(xué)內(nèi)容；生物功能評(píng)價(jià)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）19-0174-02

天然藥物化學(xué)是高等藥學(xué)專(zhuān)科院校、綜合性院校、醫(yī)學(xué)、中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)各專(zhuān)業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)的必修專(zhuān)業(yè)課程?，F(xiàn)階段，從中藥或天然藥物中發(fā)現(xiàn)和獲得的結(jié)構(gòu)新穎、生物活性顯著的小分子先導(dǎo)化合物依然是新藥研發(fā)的重要手段，因此，天然藥物化學(xué)在藥學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生和中藥專(zhuān)業(yè)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)成和專(zhuān)業(yè)發(fā)展過(guò)程中都具有重要地位。傳統(tǒng)天然藥物化學(xué)課程在內(nèi)容設(shè)計(jì)上依然沿用幾十年前的教學(xué)大綱和教學(xué)要求，教學(xué)內(nèi)容重點(diǎn)側(cè)重于化學(xué)結(jié)構(gòu)分類(lèi)、物理化學(xué)性質(zhì)、提取分離方法和結(jié)構(gòu)鑒定技術(shù)，缺乏與其他課程的知識(shí)貫通，致使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中感到枯燥，很大程度上影響學(xué)生對(duì)本課程的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，進(jìn)入21世紀(jì)，分子生物學(xué)飛速發(fā)展，尤其是細(xì)胞分子生物學(xué)的不斷發(fā)展為天然藥物化學(xué)的深入發(fā)展提供了新的有力武器。各種疾病靶點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)、多種受體結(jié)構(gòu)的闡明及功能的確認(rèn)、參與多種疾病形成的信號(hào)通路的闡明等方面都為天然藥物小分子的生物學(xué)功能評(píng)價(jià)提供了重要線(xiàn)索和手段。因此，天然藥物化學(xué)課程在現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)上有必要、也有條件向外延伸，適當(dāng)增加一些與藥物活性檢測(cè)和新藥開(kāi)發(fā)相關(guān)的細(xì)胞分子生物學(xué)知識(shí)理論，拓展其專(zhuān)業(yè)面，與“疾病”和“藥物”關(guān)系更加緊密，從而增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)生的綜合能力。筆者結(jié)合多年天然藥物化學(xué)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和細(xì)胞分子生物學(xué)研究經(jīng)驗(yàn)從以下三方面對(duì)天然藥物化學(xué)理論教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行延伸。

一、細(xì)胞毒性檢測(cè)在天然藥物化學(xué)教學(xué)中的延伸

在天然藥物化學(xué)生物堿章節(jié)的教學(xué)過(guò)程中會(huì)講授到多種臨床應(yīng)用的抗癌藥物，比如長(zhǎng)春堿、三尖杉?jí)A。此時(shí)，在教學(xué)過(guò)程中增加用于毒性檢測(cè)的細(xì)胞毒篩選實(shí)驗(yàn)，可以起到拓寬學(xué)生知識(shí)體系和增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的作用。細(xì)胞毒性檢測(cè)試驗(yàn)在天然藥物化學(xué)中的應(yīng)用主要用來(lái)檢測(cè)提取物、分離部位以及單一化學(xué)分子對(duì)不同類(lèi)型癌細(xì)胞的殺傷作用，用以評(píng)價(jià)提取物、分離部位及化合物在抗癌方面的活性。細(xì)胞毒性檢測(cè)實(shí)驗(yàn)相對(duì)簡(jiǎn)單，比如常用的MTT比色法，其實(shí)驗(yàn)原理為活細(xì)胞線(xiàn)粒體內(nèi)的琥珀酸脫氫酶能使外源性MTT還原為水不溶性的藍(lán)色結(jié)晶物質(zhì)（甲瓚）而沉積在細(xì)胞中，死細(xì)胞無(wú)此反應(yīng)。然后采用二甲基亞砜溶解結(jié)晶，在一定波長(zhǎng)處（570 nm或490 nm）測(cè)定吸光度值，吸光度值得大小間接反應(yīng)活細(xì)胞的數(shù)量的多少，進(jìn)而明確提取物、分離部位或化合物對(duì)癌細(xì)胞的毒性。通過(guò)配以細(xì)胞培養(yǎng)圖片展示不同癌細(xì)胞在細(xì)胞大小、形態(tài)方面的差異而增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)對(duì)抗癌藥物的初步篩選有了深入認(rèn)識(shí)。

二、抗氧化在天然藥物化學(xué)中的延伸

在天然藥物化學(xué)教學(xué)中，尤其在黃酮類(lèi)化合物的教學(xué)過(guò)程中，常會(huì)提到“抗氧化”概念，然而對(duì)于藥學(xué)或藥學(xué)其他專(zhuān)業(yè)學(xué)生對(duì)抗氧化概念其實(shí)是模糊的。那么究竟“什么是抗氧化？”“為什么抗氧化？”這些問(wèn)題就應(yīng)該向?qū)W生交代清楚。說(shuō)到“抗氧化”，首先要知道“氧化應(yīng)激”概念。氧化應(yīng)激是指機(jī)體細(xì)胞線(xiàn)粒體在氧分子傳遞過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的氧自由基，如果產(chǎn)生的這些自由基一旦不能被機(jī)體自身的抗氧化系統(tǒng)（抗氧化酶）清除，這些自由基就會(huì)在機(jī)體內(nèi)不斷累積，達(dá)到一定程度時(shí)就會(huì)對(duì)機(jī)體功能蛋白、脂肪等造成氧化損傷，影響機(jī)體的正常功能，從而引起多種疾病的發(fā)生，比如糖尿病、心血管疾病、動(dòng)脈粥樣硬化、癌癥等。黃酮是一類(lèi)廣泛存在于植物中的天然產(chǎn)物，其抗氧化活性由來(lái)已久。通過(guò)對(duì)氧化應(yīng)激和抗氧化知識(shí)的延伸，能夠很好地讓學(xué)生理解黃酮對(duì)機(jī)體的重要作用，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)力。

三、細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)通路調(diào)控在天然藥物化學(xué)教學(xué)中的延伸

細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)通路是細(xì)胞之間通過(guò)多種化學(xué)物質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)自身和其他細(xì)胞的代謝和功能。過(guò)度的（或不足的）信號(hào)傳導(dǎo)往往參與了疾病的發(fā)生發(fā)展。因此，通過(guò)天然小分子干預(yù)信號(hào)異常傳導(dǎo)（過(guò)度或不足）進(jìn)而闡明這些天然小分子在疾病預(yù)防和干預(yù)方面的功能，外延了天然藥物化學(xué)的研究?jī)?nèi)容。比如參與細(xì)胞生長(zhǎng)分化和凋亡的MAPK（絲原原活化蛋白激酶）信號(hào)和PI3K/Akt（磷脂酰肌醇-3激酶/蛋白激酶B）信號(hào)、參與細(xì)胞能量代謝的AMPK（AMP活化蛋白激酶）信號(hào)、參與炎癥反應(yīng)的NF-kB信號(hào)等信號(hào)通路是天然藥物化學(xué)小分子重要的調(diào)控對(duì)象。在天然藥物化學(xué)教學(xué)過(guò)程中，可適當(dāng)延伸某些細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)基本原理及天然小分子干預(yù)調(diào)控的檢測(cè)，比如大多數(shù)細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)原理均是通過(guò)激酶的磷酸化一步一步將細(xì)胞膜外信息傳遞到細(xì)胞核內(nèi)，影響細(xì)胞核的轉(zhuǎn)錄，進(jìn)而影響蛋白的翻譯表達(dá)，完成傳導(dǎo)過(guò)程。因此，在信號(hào)檢測(cè)方面主要通過(guò)Western Blot技術(shù)對(duì)磷酸化蛋白表達(dá)進(jìn)行檢測(cè)，評(píng)價(jià)小分子的調(diào)控作用。當(dāng)然Western Blot技術(shù)的簡(jiǎn)明原理也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行簡(jiǎn)單講解。在授課過(guò)程中可以查閱文獻(xiàn)，結(jié)合不同類(lèi)型天然藥物化學(xué)分子結(jié)構(gòu)的信號(hào)調(diào)控作用，圖文并茂，達(dá)到較好課堂效果的同時(shí)，拓展學(xué)生知識(shí)范疇，開(kāi)闊學(xué)生視野，增強(qiáng)學(xué)生興趣。

天然藥物化學(xué)理論教學(xué)中通過(guò)引入以上三個(gè)方面的細(xì)胞分子生物學(xué)知識(shí)，使天然藥物化學(xué)課程的內(nèi)涵更為豐富，不僅僅局限于傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)—性質(zhì)—分離—鑒定的教學(xué)內(nèi)容模式，而擴(kuò)展為活性—結(jié)構(gòu)—性質(zhì)—分離—鑒定或結(jié)構(gòu)—性質(zhì)—分離—鑒定—活性的循環(huán)模式。傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容中生物活性?xún)?nèi)容大多數(shù)教師一帶而過(guò)，教材中介紹簡(jiǎn)單，加之藥學(xué)專(zhuān)業(yè)和中藥學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生細(xì)胞生物學(xué)知識(shí)薄弱，對(duì)這部分內(nèi)容理解有限或者根本不理睬。通過(guò)課堂教學(xué)中引入細(xì)胞分子生物學(xué)知識(shí)，很好地解決了目前存在的這些問(wèn)題，不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)天然藥物化學(xué)課程的深入認(rèn)識(shí)和理解，教學(xué)效果明顯。當(dāng)然，在天然藥物化學(xué)教學(xué)內(nèi)容中引入細(xì)胞分子生物學(xué)相關(guān)知識(shí)，對(duì)授課教師的教育科研背景提出一定要求，既要有天然藥物化學(xué)專(zhuān)業(yè)教育背景，還要有細(xì)胞分子生物的教育或研究背景，這樣才可保證教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]裴月湖，婁紅祥.天然藥物化學(xué)[M].第7版.北京：人名衛(wèi)生出版社，2016.

[2]陳剛，裴月湖，呂阿麗.特色化天然藥物化學(xué)高層次人才培養(yǎng)策略研究[J].藥學(xué)教育，2011，27（5）：8-10.

[3]李春燕，薛培鳳.天然藥物化學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題及解決之道[J].中國(guó)中醫(yī)藥現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育，2016，14（23）：18-20.

[4]廖金英.天然藥物化學(xué)理論課教學(xué)的探討[J].教育教學(xué)論壇，2015，（13）：151-152.