肖相如按:
這是我的2012級(jí)博士研究生先小樂(lè)的文章。文章時(shí)尚前衛(wèi),從中醫(yī)藥的角度認(rèn)識(shí)分子生物,從分子生物說(shuō)到中醫(yī)藥的開(kāi)發(fā)和研究,希望對(duì)大家有所幫助,也歡迎討論。
從人類(lèi)基因組計(jì)劃(HGP)的提出到完成,分子生物學(xué)以空前的力度正在改變著人們的健康觀和疾病觀。伴隨著這一研究熱點(diǎn)的興起和深入,其他相關(guān)學(xué)科也以此為契機(jī)與之結(jié)合,尋求進(jìn)一步的拓展。
中醫(yī)學(xué)在長(zhǎng)期的醫(yī)療實(shí)踐中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)和文獻(xiàn)資源,逐步形成了獨(dú)特而系統(tǒng)的生命科學(xué)理論。如個(gè)體化診斷與療效評(píng)價(jià)體系、具有綜合調(diào)節(jié)的防病治病思想、豐富的養(yǎng)生保健方法。
另外,中醫(yī)學(xué)融自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)和人文科學(xué)為一體,蘊(yùn)含著生命科學(xué)的諸多原理,如天人合一、氣血理論和經(jīng)絡(luò)證候,以及未病先防,既病防變等規(guī)律。
隨著細(xì)胞和分子生物學(xué)的發(fā)展,對(duì)生命現(xiàn)象、生物結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)已經(jīng)產(chǎn)生了一系列的突破,中醫(yī)學(xué)與生物工程技術(shù)、細(xì)胞分子學(xué)、基因組學(xué)和蛋白組學(xué)等現(xiàn)代科學(xué)前沿銜接,使其具有突破性的發(fā)展。
其中,基因組學(xué)與中醫(yī)的整體觀、辨證觀均有密切的關(guān)系。作為正在探索現(xiàn)代化的中醫(yī)學(xué),正在積極利用分子生物學(xué)相關(guān)技術(shù)尋求進(jìn)一步的發(fā)展。目前中醫(yī)藥對(duì)功能性基因的轉(zhuǎn)錄、表達(dá)及控制作用研究已取得可喜的成果。
作為中醫(yī)核心理論之一,氣血理論本質(zhì)的探索與研究對(duì)促進(jìn)中醫(yī)理論的現(xiàn)代化具有重要的意義。
據(jù)文獻(xiàn)記載,基因克隆是對(duì)中醫(yī)氣元理論的驗(yàn)證——氣是生命的本源,是構(gòu)成生命的基礎(chǔ)物質(zhì);而現(xiàn)代分子生物學(xué)認(rèn)為,地球上雖有數(shù)以萬(wàn)計(jì)的生物,但是構(gòu)成其本質(zhì)是相同的——核酸與蛋白質(zhì)。
中醫(yī)認(rèn)為,萬(wàn)物起源于氣,即氣的變化多樣性;而分子生物學(xué)中,DNA 的結(jié)構(gòu)功能在不同的生物體上存在著很大的差異,即DNA 的多態(tài)性。
另外,中醫(yī)學(xué)中氣可分為陰陽(yáng)性質(zhì),兩者既相互對(duì)立,又相互依存、促進(jìn)。而分子生物學(xué)的調(diào)控基因與結(jié)構(gòu)基因的關(guān)系正如上述所屬,前者影響后者,為機(jī)能活動(dòng)屬陽(yáng),而結(jié)構(gòu)基因編碼合成特定蛋白質(zhì),為物屬陰;又如結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄過(guò)程中的啟動(dòng)子和終止子,前者對(duì)轉(zhuǎn)錄發(fā)揮啟動(dòng)和激活功能,后者則可以終止轉(zhuǎn)錄。
在中醫(yī)學(xué)陰陽(yáng)對(duì)立、互根、消長(zhǎng)、轉(zhuǎn)化的過(guò)程中,不斷經(jīng)量變到質(zhì)變,從而推動(dòng)事物向前發(fā)展,共同促進(jìn)和維持生態(tài)系統(tǒng)相對(duì)的平衡及協(xié)調(diào)。
我國(guó)豐富的中醫(yī)藥資源,以及成熟完善的理論與應(yīng)用方式,值得深入開(kāi)發(fā)和研究。
利用分子雜交可培育出新式有價(jià)值植物;利用轉(zhuǎn)基因方法,可將外部基因引入藥用植物中,進(jìn)而對(duì)中藥品種進(jìn)行優(yōu)化;利用PCR、DNA 及正在開(kāi)發(fā)的中藥基因和蛋白芯片等分子生物技術(shù),可廣泛用于分析中藥的中樞群體以及個(gè)體的鑒別。
多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(polymerase chain reaction,PCR)的原理類(lèi)似于DNA 的天然復(fù)制過(guò)程。在待擴(kuò)增的DNA 片段兩側(cè)和與其兩側(cè)互補(bǔ)的兩個(gè)寡核苷酸引物,依賴(lài)于DNA 聚合酶的酶促合成反應(yīng)。經(jīng)變性、退火和延伸若干循環(huán)后,DNA 擴(kuò)增2n倍。變性是加熱使模板DNA 在高溫下(94℃)變性,雙鏈間的氫鍵斷裂而形成兩條單鏈的過(guò)程;退火是使溶液溫度降50~60℃,模板DNA 與引物按堿基配對(duì)原則互補(bǔ);延伸是在DNA 聚合酶的作用下,以單鏈DNA 為模板,利用四種脫氧核苷酸,按5’→ 3’方向復(fù)制出與模板互補(bǔ)的DNA 鏈,上述三步為一個(gè)循環(huán)。每經(jīng)過(guò)一個(gè)循環(huán),樣品中的DNA 量應(yīng)增加一倍,新形成的鏈又可作為新一輪循環(huán)的模板。
分子生物學(xué)應(yīng)用于中藥研究始于對(duì)單體的研究,研究工作主要為人參三醇皂甙、云芝多糖、川芎嗪等中藥單體對(duì)細(xì)胞內(nèi)相關(guān)基因以及受體的mRNA 的轉(zhuǎn)錄、基因表達(dá)等方面的作用,并探討中藥有效成分在基因水平上的調(diào)控作用。
已有報(bào)道表明,中藥單體或復(fù)方都可以影響基因的表達(dá),即能夠增強(qiáng)或抑制某個(gè)基因的表達(dá),進(jìn)而影響基因表達(dá)的產(chǎn)物,使某些具有生物活性的蛋白質(zhì)多肽(如酶、細(xì)胞因子、淋巴因子、神經(jīng)遞質(zhì)、激素等)的合成增加或減少,此為中藥在分子生物水平通過(guò)基因調(diào)控來(lái)調(diào)節(jié)各種機(jī)能機(jī)理的所在。
總之,充分利用現(xiàn)代科研成果促進(jìn)中醫(yī)藥現(xiàn)代化是必然趨勢(shì),分子生物學(xué)的巨大研究成果為中藥的發(fā)展開(kāi)辟了新的道路。
盡管現(xiàn)在尚處在理論與實(shí)踐的初步探索階段,但隨著基因的研究和深化以及與各個(gè)學(xué)科的相互滲透融合,相信分子生物學(xué)與中醫(yī)藥會(huì)碰撞出有趣的火花。
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