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生物酶解技术原理引言：生物酶解技术是一种利用生物酶来加速化学反应的技术，广泛应用于生物工程、医药、食品加工、环境保护等领域。
本文将从生物酶解的基本原理、酶的特性、酶的作用机制以及酶解技术的应用等方面进行探讨。
一、生物酶解的基本原理生物酶解是指利用生物酶对底物进行分子水解或转化的过程。
生物酶是一类具有高度专一性和高效催化活性的蛋白质，能够在温和条件下催化化学反应。
它们通过与底物结合形成酶底物复合物，并在底物分子中引入特定的化学变化，从而将底物转化为产物。
二、酶的特性1. 酶的专一性：每种酶只能催化特定的底物反应，具有高度的专一性。
这种专一性是由于酶与底物之间的特定的空间结构和化学键相互作用所决定的。
2. 酶的催化效率：酶能够在较低的温度和压力下催化底物反应，具有高效的催化效率。
酶催化的速度常常比非酶催化的速度快上几个数量级。
3. 酶的可逆性：酶催化的反应通常是可逆的，酶可以在催化反应后恢复到其原始状态，从而参与下一轮的催化反应。
4. 酶的特异性：酶对于底物的特异性是由于酶活性中心与底物分子的亲和力所决定的。
酶活性中心的氨基酸残基与底物分子形成氢键、离子键或范德华力等相互作用，从而实现催化作用。
三、酶的作用机制酶催化作用的机制通常可以分为两类：酸碱催化和亲合催化。
酸碱催化是指酶通过给予或接受质子来改变底物的化学性质，从而促进反应进行。
亲合催化是指酶通过与底物分子结合形成酶底物复合物，通过改变底物分子的构象和电子分布来促进反应进行。
四、酶解技术的应用生物酶解技术在多个领域有着广泛的应用。
以下是一些典型的应用案例：1. 食品加工：生物酶解技术可以用于食品加工中的面包、啤酒、奶酪等产品的生产过程中。
通过选择合适的酶，可以改善产品的质地、口感和营养价值。
2. 医药领域：生物酶解技术可以用于药物的合成和制备。
酶可以催化特定的化学反应，从而合成具有特定活性的药物分子。
3. 环境保护：生物酶解技术可以用于废水处理和土壤修复。
生物酶解技术
生物酶解技术是利用生物酶对物质进行分解、转化和合成的技术。
它是一种温和、高效、环保的生物技术，广泛应用于食品、医药、化工、环保等领域。
在食品工业中，生物酶解技术可以用于生产高附加值的食品原料和功能性食品。
例如，利用蛋白酶可以将蛋白质分解成多肽和氨基酸，用于生产高蛋白食品和保健品；利用淀粉酶可以将淀粉分解成葡萄糖和麦芽糖，用于生产糖浆和饮料。
在医药工业中，生物酶解技术可以用于生产药物原料和药物制剂。
例如，利用纤维素酶可以将纤维素分解成葡萄糖，用于生产葡萄糖注射液；利
用蛋白酶可以将蛋白质分解成多肽和氨基酸，用于生产肽类药物和氨基酸类药物。
在化工工业中，生物酶解技术可以用于生产精细化学品和生物燃料。
例如，利用脂肪酶可以将油脂分解成脂肪酸和甘油，用于生产肥皂和润滑剂；利用纤维素酶可以将纤维素分解成葡萄糖，用于生产生物乙醇和生物柴油。
在环保领域，生物酶解技术可以用于处理废水和固体废弃物。
例如，利用蛋白酶可以将污水中的蛋白质分解成多肽和氨基酸，便于后续的处理；利用淀粉酶可以将固体废弃物中的淀粉分解成葡萄糖，用于生产生物燃料或有机肥料。
总之，生物酶解技术是一种具有广泛应用前景的生物技术，它可以提高物质的利用效率，减少环境污染，对于促进可持续发展具有重要意义。
酶工程技术在制药中的应用摘要：酶工程是现代生物技术的重要组成部分，作为一项高新型技术为各工业的发展起到重要的推动作用。
介绍了酶固定化、酶的化学修饰、抗体酶、核酸酶、酶标药物的理论及技术研究的新进展以及酶工程在制药工业领域中的应用，对酶工程。
在制药领域应用的发展前景进行探讨。
关键词：酶工程；酶制药；应用前景：酶，它作为一种生物催化剂，已广泛地应用于轻工业的各个生产领域。
近几十年来，随着酶工程不断的技术性突破，在工业、农业、医药卫生、能源开发及环境工程等方面的应用越来越广泛。
重组DNA技术促进了各种有医疗价值的酶的大规模生产。
用于临床的各类酶品种逐渐增加。
酶除了用作常规治疗外，还可作为医学工程的某些组成部分而发挥医疗作用。
如在体外循环装置中，利用酶清除血液废物，防止血栓形成和体内酶控药物释放系统等。
另外，酶作为临床体外检测试剂，可以快速、灵敏、准确地测定体内某些代谢产物，也将是酶在医疗上一个重要的应用。
酶工程概述酶工程是将酶、含酶细胞器或细胞（微生物、动物、植物）等在一定的反应装置中，利用酶所具有的生物催化功能，借助工程手段将相应的原料转化成有用的物质并用于社会生活的一门科学。
它包括酶制剂的制备，酶的固化，酶的修饰与改造及酶反应器等方面的内容。
其应用主要集中于医药工业、食品工业及轻工业中。
1.酶的固定化技术及其应用通过将酶包埋于凝胶、微囊体内，或通过共价键、离子键吸附连接至固相载体上，或通过交联剂使酶分子相互交联等方法使酶不溶局限在一个有限的空间内的技术过程。
该技术可以使酶在批量反应中反复使用，在连续反应中连续使用或酶与产物易分离。
固定化的方法有吸附法、共价结合法、包埋法、微囊法和交联法等基本方法，也有交联酶晶体、交联酶聚集体、硅基质包埋法和脂质包埋法等新型固定化技术[1]。
在制药领域中应用较多的是包埋法，其次是吸附法。
目前已有多种固定化酶用于大规模工业化生产，如：氨基酰化酶、青霉素酰化酶、天门冬氨酸酶、天门冬氨酸-β-脱羧酶。
酶酶是生物催化剂。
生物体内的各种化学反应都是在酶的催化下进行的,所以没有酶生物体就无法进行新陈代谢,生命也就停止了。
酶有着巨大的催化能力,它在体内极其温和的条件下发生作用,效率却比无机催化剂高107～1013倍,酶对反应作用物,亦称底物,有着很高的专一性,一种酶只能催化一种或一类底物分子反应。
虽然人们最近发现有些核糖核酸也具有催化活性,但迄今所知的大部分酶,其化学本质是蛋白质。
许多酶除蛋白质外还结合有小分子或金属离子的辅助因子。
那些与酶蛋白结合紧密的辅助因子叫辅基,而与酶蛋白结合松驰,容易分离的辅肋因子称为辅酶。
全酶就是酶蛋白和辅酶(基)结合形成的复合物。
酶催化的专一性和高效性取决于酶蛋白本身和辅酶(基)直接对电子、原子或化学基团的传递作用。
酶作为生物大分子物质,它的分子比大多数底物要大得多,在催化反应中,酶与底物的接触只局限于少数基团或较小部位。
酶分子中直接和底物结合,并和酶的催化作用直接有关的部位,叫做酶的活性部位。
它常常是由辅酶(基)以及酶分子中在空间结构上比较靠近的几个氨基酸基团形成的一种特殊结构,在分子表面常可出现裂缝或凹陷,使底物能进入这个部位和酶结合并被催化。
有些酶在最初合成时没有催化活性,这种无活性的酶的前体称为酶原。
酶原在小分子物质或酶的激活下能转变成有活性的酶。
这种激活是使酶原去除了抑制性的肽段或切除了某些多余的肽段后结构重新调整建立了酶的活性部位的缘故。
酶催化反应的动力学是研究酶催化反应的重要部分。
根据酶促动力学的研究提出的反映底物浓度〔S〕,最大反应速度Vmax和当酶催化反应的速度达到最大反应速度一半时的底物浓度Km之间关系的公式称为米氏(Michaelis)公式:酶催化反应的速度v=V max·〔S〕/Km+ 〔S〕。
Km叫做米氏常数,是酶的一个特征性常数,只和酶的性质有关。
影响酶反应速度的主要因素有底物浓度、pH、温度、酶浓底、激活剂及抑制剂等,因此测定酶活力都是选用在最适pH、最适温度、底物极大过量的条件下进行的。
酶法提取多杀菌素的原理
酶法提取多杀菌素的原理是利用酶的作用，通过催化反应使得多杀菌素与其他化合物发生特殊的化学变化，从而实现其分离和纯化。
多杀菌素是一种天然产物，其结构复杂且含有多种官能团，如酚、醛、醇等。
酶是一种生物催化剂，可以高效地催化生物大分子的转化反应，具有特异性和高选择性。
利用酶的特性，可以选择性地催化多杀菌素的特定化学键的断裂、变化或合成。
具体来说，酶法提取多杀菌素可以通过以下步骤实现：
1. 酶的筛选：通过筛选合适的酶，可以选择具有催化多杀菌素化学键的酶。
可以使用天然产生的酶，也可以通过基因工程技术构建重组酶。
2. 底物与酶的反应：将多杀菌素与酶一起反应，酶将选择性地与多杀菌素的特定官能团发生催化反应。
这可能涉及酶催化的氧化、还原、酯化、水解等反应。
3. 反应产物的分离和纯化：酶催化的反应产生的产物可能与底物或其他反应产物混合在一起。
通过物理方法（如溶剂萃取、析出、离心、过滤）或化学方法（如酸碱中和、盐析、固相萃取）可以分离和纯化目标产物。
4. 结晶和结构鉴定：通过结晶技术将多杀菌素纯化，并通过物理、化学和谱学方法确定其结构和纯度。
总之，酶法提取多杀菌素的原理是利用酶的特异性和高效性，在催化反应中选择性地改变多杀菌素的化学键，从而实现其分离和纯化。
该方法具有绿色、高效、选择性强的特点，被广泛应用于天然产物提取和合成化学领域。
中国现代企业报/2008年/9月/19日/第B04版今日财经“蒜氨酸”——备具投资价值的黄金项目加拿大科力斯国际集团邵会吉博士海归报国、服务于民的健康巨献兴农现代研究证实，以蒜氨酸为主要代表的大蒜有效成分具有独特的药理活性,具有天然广谱素之称。
在杀菌抑菌、防癌抗癌、降血脂、提高身体免疫力、抗衰老、抗肿瘤等方面功效显著，具有很高的药用价值，被世界医学家、科学家誉为“植物黄金”。
纯品蒜氨酸的提取技术条件非常苛刻，难度很大，并且其化学性质极不稳定，在捣碎破损的情况下极易和大蒜中的蒜氨酸酶结合转化成蒜素即二烯丙基硫代亚磺酸酯，或被挥发、氧化而成为其它物质如阿霍烯（ajoene）、乙烯基二噻英(vinyldithiins)等。
国外专家曾在－68℃以下用超低温冷冻离心的手段制取少量纯品蒜氨酸，而且需要在-18℃的情况下保存，很难工业化生产。
目前世界上只有美国、瑞士、加拿大等少数国家拥有纯品蒜氨酸，但数量少,美国西格玛公司实验室蒜氨酸售价每克高达约1万美金左右，十分昂贵。
蒜氨酸项目在国内首次采用“隧道式微波技术”灭活蒜氨酸酶，使蒜氨酸酶钝化，破碎打浆，固液分离，同时加入高活性的“多酶反应体”，结合“多酶反应体”降解大蒜当中的蛋白质、果胶、纤维素等粘稠物质，不仅增加了过滤效率和蒜氨酸的产率，而且保持了蒜氨酸因子固有的生理活性和功效，同时集成了离子交换等生化分离技术对大蒜中的蒜氨酸进行提取纯化，使蒜氨酸的纯度达96%以上，提取蒜氨酸后的废弃物无任何污染，而且还可以用来开发为饲料添加剂。
由于上述三项技术的集成使用与蒜氨酸项目试制的集成设备相结合，解决了长期困扰蒜氨酸的分离提取不能在常温常压下进行操作的技术难题，也解决了蒜氨酸大规模工业化生产问题，对比国外普遍采用的超低温真空破碎分离提取、冷冻干燥等工艺，蒜氨酸项目设备投资小，工艺过程简单，便于人员操作，对生产人员知识和技术要求不高等特点，该技术如能有效推广，可解决我国大蒜深加工的技术难题以及提高大蒜制品的高附加值问题，在解决三农问题以及构建和谐社会和出口创汇等方面都具有重要而深远的意义。
菌草酸多酶体反应体生物酶解技术“治疗癌症及延缓衰老的策略”菌草酸多酶体反应体生物技术（BGA）是一种现代生物制剂高新技术。
由林陆山教授发明，1994年在美国获得“克里斯托”发明专利技术金奖，96年正式被列入“国家火炬高新科技计划项目”。
“BGA”是以多种生物酶组合多酶反应体，并在常温常压下，一方面充分分解中草药中的纤维素、半纤维素、木质素、脂肪、蛋白质等生物成分，使水溶性和脂溶性所有有效成分得以充分提取浓缩，另一方面使所有有效成分全部破壁分解，游离出具有细胞活性的小分子活性蛋白，裂解氨基酸的肽链，形成肽物质。
整体成分可达150多种，这样的特性在癌症和延缓衰老的治疗中极具价值。
“BGA”制品是以量子生物与中医药理论为基础，和创新性很强的酶工程工艺结合的量子生物制剂。
“BGA”制剂原料以中草药为主具有多种药、多组分、采用酶解工艺，制作上混合提取物的模式，因而制品具有多靶点、多途径的药效机理。
这样克服了研发集中在单体成分的提取模式可能会掩盖中药中其他有效成分的药理作用。
最近国内，郝海平等2009年“通过多组分、多靶点中药整体代动力学的探索”的研究表明：认为“多靶点、低亲和力、低选择性”药物研发模式将可能成为未来全球畅销创新药物研发的主体，并取代“单靶点、高亲和力、高选择性”。
我们认为“BGA”制品的多组分、多靶点的特点，对多种基因的干预，可能最有效的调控复杂的病理性网络。
“BGA”制品不会改变中草药中的生物活性物质的化学结构，而是充分体现药品的药理活性，是实现中药现代化的一项重要的技术革新。
具有如下开创性技术特点：1、通过酶解破壁，有效成分利用率从传统工艺18%提升到80%以上。
2、“BGA”制品具有活性和小分子特点。
3、彻底脱毒，且无任何毒副作用。
4、药效迅速、具有酶类制品的药理特性。
5、具有节省能源，环保。
6、对中药制药工艺进行改革。
多酶体应用于中草药提取制作工艺的研究，已是非常成熟的生物技术，经过国家药检所工艺比对试验，其实际应用价值得到了进一步认证。
下面举出具体实例说明“策略”的正确性实验依据。
“BGA”产品之一，“平癌灵辅药一号”。
主要原料灵芝孢子粉，采用多酶反应体酶解提取。
产品测试：委托农业部食用菌产品质量监督检验测试中心检验结果NO2011W1584检测项目单位实例值检测依据1.多糖% 5.64 NY/TI676-20082.三萜% 1.68 NY/SJ339-20013.破比率（一次性）72.3 NY/TI677-2008赵东旭等（2000年5月）对灵芝孢子粉（破壁孢子和未破壁孢子）醇提取物比对实验室证明灵芝孢子破壁后，其醇提取物比未破壁孢子高6倍以上，且破壁孢子的醇提物对Hela细胞细胞有极强毒性，未破壁孢子则无毒性。
鲍幸峰等（2001年5月）“赤灵芝孢子粉粉破壁前后多糖释放能力比较研究”证明。
多糖释放能力比较未破壁0.92%、破壁1.56%。
水提条件下破壁比未破壁孢子粉的多糖释放能力强69.6%，并研究表明，无论在体内还是体外实验，破壁灵芝孢子粉的水提粗多糖均有很好的免疫调节作用。
灵芝孢子粉破壁前后的各项数据分析（福建省中医院中心实室）项目原料粉酶解粉1. 破壁率0 61%2．多糖 2.13% 8.6%3.活性蛋白7.8% 28.4%BGA制品临床研究QU-063能量因子(长寿因子)是“159工程”研究课题组的生物制品。
配方包括中药系列（补肾药为主）担子菌系列、海带系列、长白山奶牛脐带液等，采用BGA酶解提取活性多糖、小分子氨基酸、多肽、多酚类。
黄酮类、生物碱等一群生物活性物质，组成强大的抗氧化物体系。
几年来根据：“159工程”健康指标（包括技术指标、精神指标、人体生理生化指标）临床研究200多例延缓衰老作用确切，抗衰老效能显著的。
衰老是由多种机制共同造成的。
“QU-063能量因子”的延缓衰老机制也是多靶点、多层面的。
1.自由基学说认为活性氧基团导致细胞损伤和衰老。
有人认为衰老的原因中99%是自由基造成的，“QU-063能量因子”.具有清除自由基作用，是延缓衰老的机制”之一。
线粒体是细胞内能量代谢，自由基代谢的主要场所，“QU-063能量因子”提高线粒体呼吸链酶复合体I.IV活力，保护线粒体DNA氧化损伤，减少线粒体DNA缺失，起到细胞延缓衰老作用。
2.免疫衰老学说特别关注于T细胞过度凋亡和衰老关系。
衰老伴随着免疫稳态的打破，“QU-063能量因子”在淋巴细胞凋亡的网络机制中选择性地调控Fasl基因，抑制衰老过度的T细胞凋亡，重建衰老免疫稳态延缓衰老进程。
国内学者“补肾延缓衰老的临床与实验研究”证明，老年人与老年鼠都呈现为相同的规律。
即补肾法使Fasl基因高表达下调从而调控老年人或老年鼠T细胞不至于过度凋亡，这正是符合于《内经》所说肾虚是衰老的根本原因。
3.神经内分泌免疫网络(NEI网络)学说认为衰老具有NEI网络受进行性损伤，并其功能低下。
“QU-063”上调多种神经递质受体表达，通过NEI网络的下行通络激活NEI系统，以基因网络的调控机制，有效地调节丘脑-垂体-肾上腺-胸腺轴的功能紊乱及延缓衰老。
4．细胞衰老受到其自身基因的调控。
研究发现P16基因可能细胞寿限的关键调控基因，是人类细胞衰老遗传控制程序中的关键效应物。
P16基因是与衰老有关的重要基因，是细胞周期的负调节因子。
如果抑制P16基因的表达，则细胞寿命延长，衰老程度减轻，而且端粒长度缩短也在减慢。
实验表明补肾方药（何首乌、肉苁蓉、熟地），益气方药（党参、黄芪、甘草）抑制（或下调）衰老细胞增殖抑制基因P16，养生法、健脾法、的延缓衰老机制是通过促进P16途径的基因表达来实现。
最近科学家以人类基因组的基因定位、基因芯片、基因数据库、生物信息学为导向的抗衰老制品开发中，集中研究与衰老有关的基因。
在2.5万个基因中发现年轻线粒体基因簇(YGC)，即由52个基因组成的与年轻活力相关的线粒体特定基因官能团，并鉴定了混合多种植物营养素能恢复基因转录情况使之更年轻化的模式。
5．抑瘤作用。
最近实验研究表明，益气类方药对Lewis肺癌荷瘤小鼠树突状细胞（DC）含量及表达的升高作用为显著。
表明“QU-063”干预并调节树突状细胞存在的功能缺陷，增强机体的抗肿瘤免疫功能，进而发挥抑瘤作用。
实验研究又表明，补气补肾复方明显下调H22肝癌小鼠血清内皮生长因子（VEGF）水平，影响瘤体细胞周期诱导小鼠肝癌细胞凋亡，从而产生良好的抑瘤作用。
这样可以证明，BGA产品是一种既能延缓衰老又能预防肿瘤，是治疗与延寿相结合的世界上独有的抗衰老产品。
6．端粒学说提出细胞衰老源於端粒的缩短学说认为，端粒随细胞分裂不断缩短为衰老的主要原因。
因此，端粒被确立为细胞衰老的生物标志物。
通过BGA制品的数年临床研究，抓住肿瘤干细胞这个中心，掌握住对端粒这个环节进行治疗，对肿瘤和衰老治疗的速度将大幅度提高。
BGA制品“QU-063”的小分子活性物质，直接进入细胞对端粒发挥作用。
制品的“扶正方向”正是能够起到增加端粒酶的功能作用，使端粒缩短减慢起到延缓作用。
现已探明P16基因影响端粒长度是通过影响一种称为RB的蛋白质分子而起作用的。
BGA制品的补肾方药抑制P16基因表达，可以使RB磷酸化而失去活性，进而使多种生命必需基因得以表达。
此时端粒缩短较慢，细胞衰老延缓。
端粒长度缩短，促使血管内皮细胞衰老进而导致AS形成。
大量研究还发现AS危险因素如高血压、糖尿病、血脂异常、肥胖、胰岛素抵抗等外周血白细胞端粒长度缩短或端粒酶活性较低有关。
AS内皮细胞端粒长度缩短的程度与AS 硬化程度成正比。
ＢＧＡ产品的补肾复方，无论从病理形态学，还是在降脂、清除自由基保护血管内皮细胞方面，表现出抑制ＡＳ的显著作用。
显然，ＢＧＡ补肾产品从端粒途径调控ＡＳ血管细胞衰老的作用机制具有深入研究的价值，从而为动脉粥样硬化的BGA制品的防治策略提供科学依据。
BGA产品的益气方药部分（人参、茯苓、甘草、黄芪）实验表明：提高D-GAL 衰老模型小鼠心、脑组织中端粒酶活性。
提供扶正中药通过端粒途径抗衰老的实验依据。
“扶正方面”还通过抑制P16基因保护端粒长度、延缓衰老。
生物制品的基因表达的抗衰老机制的探索，为今后从分子水平上深入研究细胞端粒酶调控网络提供线索。
7.对内源性干细胞的影响干细胞理论与技术是生物学上的革命。
目前，国际上对于干细胞的研究应用，着眼于移植和克隆，而我们通过BGA制品的小分子中药激活机体内源性干细胞，从而改善自身反应是全然不同的新视觉。
中枢神经干细胞的发现，打破神经细胞不可再生的传统观念。
内源性神经干细胞在正常情况下处于静息状态。
当脑内出现某些病理变化或在外界细胞因子的作用下内源性神经干细胞可被激活发生转移，并增殖分化。
我们在ＢＧＡ制品对大脑神经细胞损伤治疗的临床研究中遇到少数疗效神奇得不可思议的典型病例。
病例：脑神经细胞损伤长达１６年，６０多岁的脑出血后遗症患者，经２年的口服BGA产品，智力和运动功能完全恢复到正常水平。
除了一些血脂数据没有达标外，血糖、血压恢复到正常数据。
此病人的14年既往病史：恶性高血压35年，平均血压200/110；糖尿病病例18年：用胰岛素10年，16年前因高血压、脑出血昏迷后引起的植物人4年，脑出血反复5次、偏瘫15年。
经2年5种BGA系列产品的并用疗法，现已完全治愈，恢复到正常人。
我们认为严重的脑损伤后脑部原位增殖的内源性脑神经干细胞多数具有可塑性及迁移潜能。
可能在脑损伤后的神经再塑过程起重要作用，并且可能参与修复缺损的神经组织恢复丧失的神经功能，而通过ＢＧＡ制品的小分子中药等复杂的生物活性的干预治疗使机体向上功能放大，从而促进神经的修复。
补肾类复方中药富含雌激素样活性物质，可诱导神经干细胞的增殖分化。
修复神经功能，治疗神经系统相关疾病。
传统观念认为心肌细胞是不可再生细胞，一旦发生损害就无法修复。
骨髓）可以分化为心肌间充质干细胞具有分化潜能。
骨髓间充质干细胞（ＢＭＳＣＳ细胞。
这样心血管疾病的治疗开拓了一个广阔前景。
利用BGA产品的小分子中药或中药复方，改变炎症性质，抑制甚至逆转纤维化.不仅可以有效地改善心脏功能，还可以为干细胞的动员和生长提供适宜向心肌样细胞环境，促进心肌再生。
实验证实，小分子中药可以促进ＢＭＳＣＳ分化或对心肌梗死患者具有良好的干细胞动员作用，能减少梗死面积，改善心脏功能。
中枢神经系统的变性的神经组织不能自然恢复，而成体内存在的内源性神经干细胞却能启动自发修复反应。
红景天在体外可促进神经干细胞向神经元方向分化，还能促进骨髓间充质干细胞向神经元细胞分化。
研究表明，红景天通过调控信号传导通路以及基因表达来影响骨髓间充质干细胞和神经元干细胞的增殖和定向分化。
激发内源性干细胞替代受损神经元。
这为研究红景天治疗中枢神经系统退行性疾病提供药理机制。
