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蛋白质组学在脾虚证研究中的应用

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摘要:介绍了近10年来脾虚的研究概况,从蛋白质学的特点和脾虚证研究中存在的问题着手,阐述了蛋白质组学在脾虚证研究中的重要性及研究思路。

关键词:蛋白组学;脾虚证;研究思路

中图分类号:R2-03

文献标识码:A 文章编号:1673-7717(2008)01-0018-02

传统中医理论认为,脾为后天之本,主运化,为气血生化之源,脾主肌肉四肢,开窍于口。现代研究认为,脾(胃)是以消化系统为主的多系统、多器官的综合功能单位,涉及现代医学消化吸收、水盐代谢、能量转换、神经、内分泌、免疫、血液、运动功能等。由于脾(胃)功能的重要性以及脾虚证涉及众多的疾病和复杂的病理变化,脾虚证作为证候学研究的重要课题一直是中医临床和基础研究的重点。

1 脾虚证的研究概况

脾虚证是中医临床最为常见的证候之一,脾虚证的现代研究一直是中医基础理论研究中的重要内容。近几十年来脾虚证的本质研究取得了显著成果,关于脾虚证候发生发展的机理有人提出许多学说,涉及到70余项生化指标的变化。

1.1 脾虚证与消化道各种异常改变有关专家们认为。脾虚证与消化道的病理改变、消化功能下降、胃肠道黏膜保护性屏障作用减弱及胃肠道激素水平紊乱等密切相关。如彭成等研究发现,脾虚模型组大鼠空肠上皮细胞微绒毛肿胀、脱落、数量减少、排列紊乱,这可能是导致小肠吸收功能低下的原因所在。王洪海等采用游泳劳倦加饮食失节法造模,发现脾虚大鼠造模3周后可出现多种胃肠激素如生长抑素、血管活性肠肽(VIP)、B-内啡肽(B-EP)、神经肽Y(NPY)水平的异常变化。严茂祥等研究发现脾虚证大鼠结肠组织中生长抑素(ss)含量较正常组明显增高,胰高糖素(Glu)含量较正常组明显降低,神经肽Y(NPY)、血管活性肠肽(VIP)及P物质(SP)与正常组无显著差异,认为胃肠激素的改变对脾虚证的发生可能起着重要的直接或问接作用。宋述财等运用“胃肠电检测系统”观察脾虚湿困及其它脾胃虚实证的胃电频谱变化,分析胃动力改变,结果发现脾胃气虚证患者胃电减弱。进餐反应延迟。李燕舞等在探讨大黄脾虚模型大鼠即时分离的胃壁细胞电镜下可见明显扩张的分泌小管,小管内可见增长密集的微绒毛,但囊泡状结构少见。程学仁等采用细胞形态立体计量学的方法,对脾虚证患者十二指肠吸收细胞的线粒体进行研究,发现脾虚证与十二指肠吸收细胞线粒体的改变有一定关系。宋于刚等对慢性胃病为主的脾虚患者胃窦黏膜进行研究,发现其分泌的G、D细胞数均减少,D细胞面积缩小,G/D细胞数和细胞面积比值均增高,因而认为G、D细胞的变化可能是慢性胃病脾虚证胃肠功能障碍的一个重要病理机制。

1.2 脾虚证与免疫功能低下有关专家们研究后认为脾虚证患者及动物模型均存在不同程度的非特异性免疫、细胞免疫功能低下,体液免疫功能紊乱,消化道局部免疫功能下降等异常。林心舜等在实验中测定了脾虚模型小鼠免疫器官重量和吞噬细胞功能的变化,结果发现,与正常小鼠相比,脾虚小鼠脾、胸腺重量以及全血白细胞、腹腔巨噬细胞的吞噬功能显著低下,提示脾虚的发生与免疫功能低下有着密切关系。王洪海等采用复合病因(过度劳倦加饮食失节)造模法,造成脾虚证大鼠模型,造模3周后大鼠的体重、胸腺、脾重量明显降低,恢复1周后未见明显恢复,血清细胞因子水平出现了白细胞介素-1B(IL-1B)降低、白细胞介素6(IL-6)、白细胞介素-2(IL-2)、TNFa的紊乱变化现象。丁洁实验证实。脾虚证患者外周T淋巴细胞的分化增殖能力下降,末梢血中T淋巴细胞总数、辅T淋巴细胞明显减少,抑制性T淋巴细胞相对增多,说明脾虚患者细胞免疫功能降低,免疫调节机制紊乱。章梅等采用化学发光测定和分析的方法,证明脾虚证小鼠腹腔巨噬细胞吞噬功能和细胞免疫功能下降,经四君子汤治疗后腹腔巨噬细胞吞噬功能和细胞免疫功能明显恢复和增强。温庆祥等研究发现,脾虚证患者血清白细胞介素一4(IL-4)、白细胞介素-8(IL-8)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)、免疫球蛋白A(1gA)水平不同程度降低,其免疫功能下降,经四君子汤治疗后均较治疗前明显升高。

1.3 脾与证与基因改变基因技术是近10年来发展最快的科研手段之一,在中医“证”实质的研究中得到了广泛应用。王肃等应用基因芯片技术研究利血平脾虚证大鼠模型大脑皮层基因表达谱的变化,发现筛选出两张芯片上4096条靶基因中,脾虚证模型基因差异表达一致的基因145条,占检测基因的3.54%,其中已知基因表达上调的有27条,表达下调的有20条。初步分析后认为,模型大鼠大脑皮层的基因表达改变涉及免疫、细胞骨架运动、能量代谢、蛋白合成和细胞内信号转导等多个方面,提示脾虚证实质涉及大脑皮层的基因表达谱改变。钱会南等采用苦降泻下、饮食失节和劳倦过度法建立脾虚大鼠模型,以免疫组化和原位杂交法检测下丘脑腹侧核、海马CAl区、前额叶皮层AVP水平和基因表达变化,结果发现模型组上述脑区AVP免疫阳性反应物水平明显降低,治疗组明显升高;模型组海马CAl区、前额叶皮层AVPmRNA表达显著下降。提示脾虚模型大鼠学习记忆及脑内对学习记忆有促进和增强作用的SP、VIP明显下降。杨传标等在探讨大肠癌脾虚证与bcl-2基因表达的相关性及中药健脾康复汤的调节作用的实验研究中,发现大肠癌脾虚证患者酸刺激后的唾液淀粉酶活性显著下降,组织标本bcl-2基因表达阳性率明显升高。

另外,研究表明脾虚证尚涉及血液动力降低、酶学改变、代谢功能改变、神经功能紊乱、自由基代谢异常等。由于现代蛋白质组学研究技术的发展,脾虚证与蛋白质组学的关系研究受到重视。

2 脾虚证蛋白组研究的价值与研究思路

蛋白质作为生物体最重要的结构,但同时又是生命活动的直接执行者,它的组成远比基因庞大和复杂,具有相对独立的代谢过程,对生物机体内部和外部因素具有产生反应的能力。而且蛋白质之间存在着活跃、广泛的相互作用,因此蛋白质组是基因组研究的逻辑发展。与具有同源性和普遍性的基因相比,蛋白质组具有动态性、时间性、空间性、特异性等特征。这与同样具有整体性、动态性、时相性、复杂性等特点的中医“证”有着惊人的相似,也正是这个特点,使蛋白质组在脾虚证的研究中具有极为重要的价值,如前述所,脾虚证的研究虽然已经取得了不少成果,但由于涉及的指标多、系统广,具有特异诊断功能的指标极少,有许多指标的变化不仅在脾虚证中可见,在其它证候中也可出现类似的变化,毫无疑问,如在脾虚证研究中引入蛋白质组学,将无论对脾虚证的微观诊断和临床用药产生重要影响。

笔者拟就脾虚证的蛋白质组学有关内容进行全面研究。根据大量的文献资料以及初步的实验研究,笔者认为首先应根据现有研究成果,建立脾虚证的动物模型,研究脾虚证、正常动物和其它证(如肾虚证)的蛋白质组学的差异表达。其次,从临床角度着手,对常见疾病(如消化性溃疡、慢性胃炎、慢性肠炎等)的脾虚证蛋白质组学进行研究,以了解其“异病同证”的蛋白质组学的表达情况,将辨证与辨病相结合,通过这种方式努力寻找与脾虚证微观诊断密切相关的蛋白质表达,了解其结构的功能状态,并建立相关的数据库。在此基础上进一步扩大病种研究,对各种疾病脾虚证的蛋白质组学展开研究,采用上述相同的方法和途径分别建立各种疾病脾虚证的相关蛋白质组学的数据库。其三,运用健脾中药(如人参、白术等)和方剂(如四君子汤等)对脾虚证模型进行治疗,了解其对筛选出的差异蛋白质,是否有调节作用。其四,运用生物信息学、数理统计方法进行综合分析和归纳,以期发现脾虚证特异性蛋白,深入了解健脾中药(或方剂)的靶蛋白,为未来临床药物研究提供基础。其五,采用western plotting和ELISA等方法对已筛选出的靶蛋白进行验证,以确定筛选出的蛋白质是否为所要找的反映脾虚证特点的特异性蛋白。

脾虚证是中医临床最为常见的证型,近几十年来国内外对该证的研究已较为系统和全面,但仍存在许多不足,随着蛋白质学研究方法的引入,对该证实质的研究必将带来突破性进展,尤其是在脾虚证动物模型的比较研究、脾虚证的特异性蛋白和健脾中药作用的靶蛋白的研究,无论对于脾虚的微观诊断抑或临床治疗脾虚证的方药筛选等均将产生巨大的作用。