中医药对轻微型肝性脑病代谢组学影响的研究现状
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●文献综述 Guangxi MedwaZ Journal,Jun.2012,Vo1.34jNo.6
中医药对轻微型肝性脑病代谢组学影响的研究现状▲
姚春 张伯礼
(1天津中医药大学,天津市300193,E—mail:77053615@qq.corn;2广西中医学院,南宁市530001)
【摘要】 本文从中医辨证与代谢组学、中医药防治机制与代谢组学及轻微型肝性脑痛(MHE)与代谢组学
三个方面,综述了中医药对MHE代谢组学影响的研究现状。并在此基础上,提出对MHE的代谢产物,包括尿
液、血液进行代谢组学研究,将为MHE早期诊断、辨证分型、有效抗MHE中药的发现提供新的切入点,进而为
其诊断、治疗提供新的客观依据。 【关键词】 轻微型肝性脑病;中医药;代谢组学
【中图分类号】 R 657.31;R 284 【文献标识码】 A 【文章编号】0253-4304(2012)06-0768-03
轻微型肝性脑病(minimal hepatic eneephalopathy,
MHE)是肝性脑病的一个特殊类型,在慢性肝病尤其
是肝硬化中有较高的发病率 J。由于MHE无肝性
脑病的症状和体征而忽视治疗,导致部分患者病情恶
化,危及生命。目前治疗本病的方法尚存在着作用范
围局限、副反应多、费用高昂等不足,致使临床缺乏有
效防治策略及干预药物 J。中医药在MHE防治中
具有身心整体论治优势,中药复方具有多成分、多环
节、多靶点药理学作用。充分发挥中医药特色优势,
揭示MHE发病机制,探索有效抗MHE方药,对临床
防治MHE具有重要意义。代谢组学技术可准确检
测肝损伤程度与染毒时间,为MHE诊治提供了多元
生化评估方法,有助于准确诊断、治疗及评价MHE
预后 J。由于应用已知的各种学说理论难以诠释
MHE发病机制,因此,将代谢组学技术应用于MHE
发病机制及其防治作用机制研究已成为新的研究热
点。
1 中医辨证与代谢组学
辨证论治是中医学精髓,体现了中医整体观和个
体化治疗理念。但有关证本质的研究一直是困扰中医
药现代化的难题之一,也是中医药目前亟须解决的难
题。继基因组学、蛋白质组学发展起来的代谢组学,无
需探讨复杂的生命调控过程,而通过对生命体所有低
分子量代谢产物进行定性、定量分析,给出整体的病理
变化结果,体现中医辨证论治的“整体”和“个性动态
化”特点。将代谢组学技术应用于中医药研究中,有可
能成为阐释中医“证”本质的有效方法 7 3。
▲基金项目:国家自然科学基金(81160439)。 在中医证候研究中,动物模型是最常用的研究工
具,采用代谢组学技术,可以区分生物的各种代谢状 态,并且能鉴别生物病理生理差异,在中医的辨证分
型研究中,可以采用该技术对中医病证结合模型进行
辩证分型,以测试中医证候的不同类型或状态下的生
物标志物谱,从而客观分析中医的证候实质,建立科
学和客观的判断标准。同时,也可以通过这种病证结
合的方式,对相应的生物模型的潜在标志物群和临床
相应病证的标志物群进行桥接研究,为病证结合模型
的判别建立科学的标准体系 引。病证结合模型的
判断标准及生物标志物群等研究取得了初步成果。 罗和古-1u通过慢性束缚应激造成肝郁脾虚大鼠模
型,代谢组学研究发现血浆中醋酸、乳酸、酪氨酸、低 密度脂蛋白等变化显著,且发现主治肝郁脾虚证的经
典方剂“逍遥散”对这些异常的代谢产物有明显的调 节作用。Zhao等 研究发现心迪软胶囊可使急性血
瘀大鼠尿样生化代谢谱趋向正常状态,相关的生物标
记物包括胆酸、苯丙氨酸和犬尿烯酸。但这些研究,
大部分都是针对某一种“证”的表证性的代谢组学特
征进行研究,而将代谢组学的技术应用于中医“辨证
分型”的研究报告鲜见。 在临床研究中,代谢组学技术可为中医辨证分型
找到生物学依据,揭示中医辨证论治的物质基础。目
前中医药学的研究正逐步被推向现代科学技术发展
的前沿,而将代谢组学与中医辨证施治相结合很可能
成为中医药现代化研究的一个突破口,由此深入、进
而实现系统生物学方法与中医整体观的结合和统一。
目前相关研究已起步,但仅见用于诊断研究。齐素文
等 研究发现,
基于1HNMR代谢组学技术可同时 西医学 2012年6月第34卷第6期
检测患者血清中多种代谢物质,有助于研究肝硬化和
MHE的发病机制,可能为MHE的诊断提供一种新的
手段。而对于MHE的中医辨证分型研究未见相关
研究报告。
2 中医药防治机制与代谢组学
传统中医药及在中医理论指导下的中药复方在
临床中发挥不可替代的作用,其疗效的物质基础往往
是多成分、多环节、多靶点的整体作用,因此,在对中
医药进行评价研究时,主要强调的是治疗个体对于药
物或者中医干预途径的整合状态反应。中医药及其
复方的研究不断深化和复杂化、整体化,相对应的技
术方法也逐渐系统化和多效应化,这与当前的系统生
物学研究的思想不谋而合。代谢组学是在基因组学
之后提出的一门新兴系统性研究技术学科,已经在实
验动物或临床患者对外源性刺激(包括干预治疗药
物)产生的代谢状态、调节效应的评价中广泛应
用 。采用代谢组学技术评价和分析中药的药效、
作用机制及药物在机体内的“代谢指纹图谱”,既可 用于测控药物本身在机体内的变化过程,也可以通过
药物所引起的机体自身的代谢物变化,推测机体对药
物的反应变化过程,从而推断中药的作用靶点、治疗
效应,并且还可以采用代谢物终端性信息去评析或者
搜寻药物作用的可能靶点或受体。王喜军等 研究
了茵陈蒿汤干预CC1 诱导肝损伤大鼠的尿液代谢表
型变化,观察其代谢物谱的回调趋势,借助超高压液
相色谱串联飞行时间质谱仪分析系统和主成分分析
方法,清晰地表征了大鼠肝损伤的5个内源性生物标
记物,并结合系统生物学的理论还原肝损伤的机制和
实质,以及茵陈蒿汤损伤的防治机制,从代谢组学角
度对经典方剂防治肝损伤给出全新解释。徐舒 比
较慢性束缚肝郁证大鼠模型与正常大鼠血清表达的
代谢物,确定肝郁证的“代谢组学特征”和小分子标
志物,发现肝郁证的物质涉及细胞新陈代谢的多种物
质改变,以神经内分泌失调、免疫功能减弱、微循环障
碍、体细胞活性及抗损伤修复减退等非特异性表现为
主要特征,其对应的代谢物水平物质基础包括多种生 物标志物谱的改变。罗和古 研究发现,代谢组学
方法是研究中医症候和中医方证相关机制的良好方 法。从代谢组学的角度来看,慢性不可预见性应激大
鼠模型与中医肝郁脾虚证有一定的关联性;慢性不可 预见性应激大鼠(肝郁脾虚证)代谢表型为乳酸、胆
碱、饱和脂肪酸、血糖水平上升,不饱和脂肪酸等化合
物含量降低;其代谢产物标志物可能是乳酸、胆碱、
NAC、饱和脂肪酸、血糖、不饱和脂肪酸等化合物。 3 MHE与代谢组学 769
人体代谢功能与肝脏密切相关,肝脏是物质代谢
的枢纽,尤其是在化学代谢方面起着主要作用,因此
有学者称肝脏为人体的“化工厂”。肝脏的耗氧量占
全身总耗氧量的20%,肝脏对人体的糖、脂、蛋白质、
水、盐,以及维生素代谢均具有不可替代的作用。肝
脏几乎参与了人体所有物质的代谢过程,同时,人体
各个器官的代谢产物都参与了肝脏的代谢过程。肝
脏对机体内各种物质进行吸收、转运,并且将其代谢
物运送到全身各个器官,保证人体各个组织器官的正
常生理生化平衡,维持其正常的生理功能。肝脏出现
炎症、肿瘤等损伤时,亦可出现全身的代谢产物、水电
解质以及血流动力学的异常。在临床上肝性脑病不
仅肝脏出现损伤,也会导致人体其他器官的异常,出
现各种不同的病理表现。因此,在科学研究中探讨肝
病的发病机制或其干预治疗手段的干预靶点及效应,
需要综合多脏器进行综合评价,充分应用现代系统生
物学技术及方法,综合评价人体各个组织器官的整体
功能状态。从目前的研究技术看,代谢组学技术及方
法的出现有助于实现这一目标 。
机体的代谢产物是基因、蛋白质发挥生物功能之
后的产物,其变化过程及结果与代谢过程中参与的各
种酶的含量、活性有着密切相关,可以反映出机体的
生理病理状态。由于肝脏在机体代谢过程中的核心
作用,肝脏疾病可以导致机体出现系统性生理病理变
化,只有采用整体、系统的观点,应用系统科学研究技
术才有可能阐释其发病机制以及病情判断等。研究证
实,肝脏发生疾病时代谢谱有显著变化。Yap等 采
用高分辨率液态和旋转核磁共振(MAS-NMR)联合图
形识别分析技术对甲酸烯丙脂诱导的肝毒性小鼠进
行代谢组学分析,结果显示甲酸烯丙脂能够诱导肝坏
死和脂肪沉积,降低血清脂质含量,并发现肝脏脂质
的增加与血清脂质的下降有关,这表明脂质从肝脏向
血清转移的过程被破坏。Heijne等 在利用溴苯诱
导小鼠急性重型肝炎时发现,处理组小鼠血清及尿液
中某些代谢产物如乳酸盐、酪氨酸等与正常对照组小
鼠存在差异。Schoonen等 在利用溴苯诱导小鼠急
性重型肝炎时发现,处理组小鼠血清及尿液中某些代
谢产物如乳酸盐、酪氨酸等与正常对照组小鼠不同。
Schoonen等 发现溴苯诱导的肝坏死程度与溴苯的
剂量呈正相关关系,提示肝坏死及坏死程度与代谢产
物的改变密切相关,可以通过检测这些产物的改变来
寻找肝毒性的特征性标志。由于肝性脑病是肝脏疾