分子生物学与中医药

卢晓丹 07级中医临床2班 200706000240

【摘要】将分子生物学技术引入到中医中药的研究上来，从基因和分子水平研究中医藏象学说、针灸学、中医临床以及中药鉴定培育与开发等方面应用的作用，既不脱离中医的整体观，又能使中医从客观化、定量化上与综合、演绎的方法联系在一起，填补中医缺乏微观还原分析的空白，不但有利于中医从朴素的方法论尽快地转到现代辨证的方法上来，也有利于利用基因组学这一纽带将传统的中医与现代医学紧密结合。

【关键词】分子生物学；中医现代化；应用及展望

中医理论主要阐述了人体生理、病理、病因及疾病的预防、治疗原则等内容，虽然受到了当时社会历史条件及科学发展水平的限制而导致其中存在一些糟粕，但瑕不掩瑜，中医药学仍以其辨证的整体观、构成论的研究方法、辨证论治的治疗模式以及属于天然植物药的中药所特有的低毒性、无耐药性、具有整体调节效应等优势而逐渐为世界上其他国家所认同并引起了持续升温的中医热。但是中医药学要想真正走向世界，仅凭祖先传下的传统中医理论是不够的，我们必须使之与现代医学相结合，从现代医学的角度阐明中医辨证原理及中药的作用机理。这样，传统的中国中医药学才能转变为现代中医药学，并真正成为世界的中医药学。

分子生物学是一门从分子水平探讨生命现象及其规律的学科。20世纪50年代以来，分子生物学在生命科学领域中发挥了极其重要的作用，推动着生命科学中其他学科的发展。而以分子生物学方法来研究中医药，来阐明两者之间的内在联系，使两者有机地结合起来，各取所长，这样才能加快中医药学走向世界的步伐。中医药“拿来”分子生物学不仅是必要的，而且是可行的。由于中医药学对现代科技具有广阔的包含性，留给分子生物学的空问很大，作为生命科学带头学科的分子生物学的引入必将极大的推动中医药学的发展。 一．分子生物学技术在中医研究中的应用

1.1 分子生物学技术在中医藏象理论研究中的应用

分子生物学技术在中医藏象理论中的应用主要体现在肾与基因关系的探讨。

中医认为肾具有藏精、主生长发育和生殖的功能，肾精是肾主生长发育的物质基础，它包括“先天之精”和“后天之精”。两者共同作用从而发挥促进机体生长、发育和逐步具备生殖能力的“先天之精”的功能。现代分子生物学研究证实，基因与人体的生长发育有密切关系，基因是生物体内特定的DNA核苷酸片段，是生物遗传的基本单位，基因的表达与调控直接影响着细胞的增殖与凋亡，决定着人体的生长发育、衰老、生殖、遗传，与中医“肾主生长发育”之间有着许多内在关系[1]。“肾主生长发育”另一方面的体现是在人体衰老过程中的作用，近年来，国际上对衰老分子机理的研究颇为关注，并逐渐深入。张晓文等[1]鉴于基因对衰老的调控作用同中医关于肾气盛衰对衰老的决定作用有一定的相似性，推论出“肾主生长发育”的实质就是基因调控，从而深化了对中医“肾气”的认识，为从基因表达与调控角度阐述补肾中药延缓衰老的机制提供了理论依据和启示。亦有研究表明，部分中药抗衰老机制是通过改善老年人的DNA修复能力而实现的。另外中药抗衰老还可通过基因调控，以增强编码抗氧化酶的mRNA表达水平。另有研究发现中药除通过改善老年人的DNA修复能力而实现抗衰老外，还可清除自由基、增强神经生长因子(NCF)受体等作用来达到抗衰老之目的[2、3]。在肾主骨生髓理论研究方面，刘福春等通过细胞培养技术和测定3HTdR掺入细胞核DNA的方法，发现“阳虚”动物骨髓细胞DNA合成率下降，因而认识到中医肾主骨生髓理论与促进核酸蛋白质代谢有关。杨金蓉[5]运用“恐伤肾”原理恐吓母鼠，造成子鼠先天肾气亏虚的动物模型，然后检验子鼠胸腺核酸含量，发现恐吓各组DNA、RNA含量及RNA/DNA值均有所降低，且恐吓程度越重降低越明显。以上都说明中医脏象学说是有分子生物学基础的。

1.2 分子生物学技术在针灸研究中的应用

研究证明，中医药、针灸学在功能基因调控方面具有巨大的潜在优势，已有不少报道中医药及针灸能对某些关键性基因起到调控作用，从而改善甚至纠正其病理状态，达到国际前沿水平[6]。随着针灸学应用和研究世界化的趋势，其治疗机制的阐释显得日益重要[7]。发挥针灸的疗效优势，结合针灸在调控功能基因方面的潜在优势，对其治疗机制加以阐释，已成为针灸学研究的一项非常重要的内容。针灸学研究结论涉及到不少生命科学还不能解释的问题，如经络现象、腧穴现象和针灸治疗机制等。针灸科学已经成为生命科学的一个重要组成部分，针灸

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学的任务是应用针灸的方法探索生命科学并在临床上应用其成果[8]。分子生物学的理论和方法在针灸学研究中的应用日趋广泛和深入，促使一些基于分子生物学的全新针灸理论应运而生，如“针灸基因组学”的提出，便是其中之一。可以说，基因研究的大背景，推动和加速了针灸学的发展，并有望解开针灸科学中的诸多之谜。

分子生物学的理论和方法在针灸学研究中的应用主要表现在对针刺介导下一些基因表达调控的观察。其内容主要包括：针刺对即刻早期基因家族的影响，对神经肽、神经递质、激素及其相关受体的影响和基因技术在针灸基础理论研究中的应用（针刺起效时间、电针频率）等。近年来有关针刺对基因表达的影响几乎集中在动物实验方面，主要涉及疼痛、癫狂、老年性痴呆、系统再生与修复、免疫系统及内分泌系统等一些疑难及重大疾病，并且研究方向已触及到细胞增殖与凋亡、信号传导、神经再生及发育等热门领域，所用方法有免疫组化、PCR、原位杂交、斑点杂交等分子生物学技术。

1.3 分子生物学技术在中医临床研究中的应用

分子生物学的研究结果表明，人类遗传病、肿瘤、心脑血管病等多种疾病与基因的突变、缺失、插入、表达异常、调控异常有密切关系。运用中医药治疗这些疾病疗效显著，而且毒副作用小，如根据中医“肾主生殖”理论，运用肾气丸治疗男性不育等男科疾病，其机理为肾气丸能促进体内雄性激素睾酮与核内受体结合，进而启动DNA转录并促进RNA合成[10]。王乙忠等[11]运用纯中药制剂扶正抑癌冲剂治疗微小残留白血病（MRL），DNA指数及非整倍数率均呈现下降或恢复正常，PH染色体明显减少，运用PCR检测BCR/ABL基因转阴，表明该方具有抑制或消除恶性克隆的作用。

吴志奎等[12]运用补肾生血药治疗β-地中海贫血，能明显提高β-地中海贫血患者血红蛋白和抗碱血红蛋白，提高血红蛋白珠蛋白链比，通过Pt-PCR检测，该药能促进γ-珠蛋白的mRNA基因转录和表达，诱导HbF合成，从而代偿了γ-珠蛋白基因缺陷。

王树庆等[13]运用补肾化瘀汤治疗慢性再生障碍性贫血患者，影响骨髓AgNORs细胞的机理可能与改善骨髓循环或刺激造血细胞，从而促进rDNA和rRNA的合成代谢有关。

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二．分子生物学技术在中药研究中的应用

中药学是中医学的重要组成部分，也是分子生物技术充分被利用的一个颁域。现代药理研究已明确药物都有其“靶基因”。反之对疾病有效的方药，必有靶基因。靶基因是中药作用的最本质的指标。在中药研究中探求哪些中药可提高哪些基因的表达，抑制哪些基因的表达。这种研究可使中药学研究摆脱低水平重复的局面。

现代分子生物学技术在中药材鉴别，优良中药品种的培育，中药资源开发，中药有效成分的提取，中药作用机理研究等方面显示出广阔的前景。

2.1中药DNA分子标记鉴定。应用细胞遗传学技术，通过观察不同药材中不同染色体的数目、形态、组型和带型，可对药材进行鉴定。

2.2药用植物分子标记育种。药用植物基因和转基因工程可培养药用植物优良品种，提高药材有效成分，还可保护珍稀动植物药材。因此在传统生产和加工中具有重要作用[15]。

2.3中药成分快速高通量筛选。DNA芯片技术可用于高通量筛选中药有效成分[16]。利用转基因动物建立敏感动物品系及人类疾病的动物模型，用于药物的筛选．其结果准确、可靠、经济。已在中药中筛选抗肿窟药物、抗肝炎药物等方面取得突破性进展[17]。

2.4动植物反应器中生产中药有效成分。利用转基因器官培养技术，可大量获取原本含量很微小的有效次生物质；通过在人工培养过程中有目的的加入巳知的有效代谢中间产物、促进荆或抑制剂，可明显增加有效成分的产量[18]。 2.5中药作用机理研究。在基因及分子水平上对中药作用机理进行研究，中药可能对调控修饰疾病相关基因表达及表达产物发挥作用。此类研究以抗肿瘤类、活血化瘀类、延缓衰老类及免疫调节类较多[20]。在DNA芯片和中药指谱技术支持下，可研究中药方剂中的各种中药成分的组分的多途径、多靶点的整体调节作用。

三．分子生物学技术在中医药研究中的应用展望

现代的生命科学不仅是指时间上而主要指研究层次和研究水平已进入了新纪元，主要标志就是基因组学的建立和分子生物学技术的应用，使人类认识了生命的本质，它们既代表生命科学的前器，又是生命科学各学科的基础。

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由于中医药学具有博大的包容性，故运用分子生物学来研究中医药是切实可行的。从科学技术发展规律的本身来看，不仅要注重在本学科范围内进行研究，还必须与现代自然科学紧密结合，善于吸收，借助现代自然科学的知识和技术来不断地提高自己，才能有较快的发展。因此中医药学引进分子生物学的知识和技术不但是可能的，而且是必须的，这是当代自然科学相互渗透发展规律的要求。

自从20世纪50年代分子生物学建立以来，该学科就一直以惊人的速度迅速发展，成为当今生命科学中最重要同时也是最具活力的一门学科，它已经渗透到了社会各个领域，分子生物学的发展，为中医药学及其理论与实践的研究提供了难得的机遇。目前，运用分子生物学知识与技术研究中医药学，在国际、国内均尚处于起步阶段，还有许多新的领域尚未探索。相信分子生物学理论和技术在中医药学研究领域中的广泛应用必将极大地推动中医理论和临床实践向前发展，最终使中医药走向现代化。

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