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首頁 > 專家論壇 > 中國中醫藥信息雜誌
蛋白質組研究帶來中醫藥學創新發展的新機遇
資料來源：中國中醫藥信息雜誌
所屬地區：中國大陸
王若光 陳學東 尤昭玲
（湖南中醫學院 長沙 410007）
蛋白質組學是繼基因組研究之後的又一核心和具有廣泛應用價值的學科。蛋白質是生物細胞賴以生存的各種代謝和調控途徑的主要執行者，因此，蛋白質不僅是多種致病因子對機體作用最重要的靶分子，而且也成為大多數藥物的靶標乃至直接藥物。
1 蛋白質組學與中藥研究
在中國，以蛋白質為主要成分的動物藥（即“血肉有情之品”）運用已有數千年的歷史，且功效卓著。以蛋白質為主要成分的中藥通過口服，如何進入體內血液循環，並在相應的組織器官中發揮生物學效應？這些蛋白質類中藥發揮效應的功能成分有哪些？在中藥湯劑中多肽和蛋白質成分的指紋圖譜特徵如何？關鍵功能肽和蛋白質的序列及空間結構測定等等，均有待運用蛋白質化學和蛋白質組學研究的最新技術和方法進行深入研究。
直接運用外源性蛋白質作為藥物進行疾病治療是中醫藥學特色之一。外源性蛋白質能夠進入體內並發揮良好治療作用，早已為實踐所證實。雖然生物工程藥物已構成了全世界藥廠的最重要發展源泉，但迄今為止，生物技術藥（biopharmaceuticals，指用重組技術、雜交瘤和轉基因方法生產的蛋白質、多肽、RNA、DNA等的治療劑）的56%是針對所謂的“稀有疾病”（“orphan”diseases）。與之相比，以蛋白質為主要成分的中藥，其主治的疾病譜寬、症候特徵明確，多用於治療一些常見的嚴重病症。如阿膠的補血和止血、地龍的活血通絡、羚羊角和水牛角的清熱作用等，均有確切療效。但其“功能成分”及作用機制，目前知之甚少。結合幾千年運用這些中藥的經驗，研究分析其功能蛋白質或肽類成分（研究闡明中藥中所含直接作用於人體的蛋白質或肽類成分以及其與組織細胞之間相互作用），與研究人組織細胞蛋白質組以及基因藥物相比，顯得更為直接、簡捷，歷史文獻依據充足，潛在著巨大的社會和經濟效益。
蛋白質組學的特點足採用高分辨率的蛋白質分離手段，結合高效率的鑑定技術，全景式地研究在各種特定情況下的蛋白質譜。組織細胞在一定階段或某一狀態所相關的蛋白質譜有時、空、量效方面的變化。而以蛋白質為主要有效成分的中藥，其成分是相對穩定的，所針對的症候群也相對明確。中醫症候學的特徵與細胞蛋白質整體動態變化有著內在聯繫，藥物主治的症候從其一角度上也反映了機體處於某一狀態時（如陰虛證、陽虛證）演變過程存在相對穩態，從而為蛋白質組學的研究提供了時、空、量效上的可行性。動物源肽或蛋白質類中藥，經口服進入體內，血中蛋白質譜的變化規律以及藥物蛋白質對組織細胞功能的影響作用－即藥物功能蛋白質的分子藥理作用研究及機制闡明，可從證治角度揭示一些重要生命現象和一些疾病的發生發展規律。
2 中藥蛋白質組學研究前景
中藥阿膠是一類明膠蛋白，成品阿膠蛋白質含量為74.56%～84.94%，水解產生多種氨基酸，含多種微量元素。阿膠及其製劑促進機體造血機能，對於腫瘤患者完成化療以及化療後骨髓抑制、白細胞減低及貧血等療效肯定。阿膠對胎漏、胎動不安（先兆流產出血）的止血安胎作用，已歷數千年驗證，效果顯著。但目前對阿膠所含功能蛋白質卻知之甚少，多種氨基酸及微量元素並不能完全解釋阿膠的功能主治。地龍屬環節動物，具有清熱熄風、通絡、平喘、利尿的作用，臨床用於高熱驚柄所致的癲狂、氣虛血滯所致的半身不遂、痹症、肺熱哮喘、腫瘤等。蚯蚓素、蚯蚓毒素為已知蛋白質成分，但其功能與地龍傳統功效遠未相符。尚缺乏全景式地對地龍蛋白成分進行研究的報告，其抗癌、清熱、平喘、通絡、抗驚撅等功用與蛋白成分的關係亦未明確。鱉甲、龜板、羚羊角、水牛角等均具有清熱或退熱功用，而以羚羊角（含角蛋白）作用最強，具有平肝熄風、清肝明目、清熱解毒的作用。臨床用於溫熱病壯熱昏、熱毒發斑等病症。水牛角作為犀角的代用品清熱涼血作用明顯，但體現其功能的蛋白質成分均未明確。鹿茸為補腎壯陽之藥，作用之強為歷代醫家所推崇，其主要成分為蛋白質。而這些蛋白質如何進入體內並發揮生物學效應，並與腎陽虛症候蛋白質表達譜之間關係如何？有待進一步研究。
上述諸藥均歷久使用，療效確實，運用最新蛋白質組學及蛋白質化學的技術和方法，全景式分析研究其功能蛋白質成分，探討其在人體內過程及分子藥理作用，必將極大地促進中國中醫藥領域生物工程製藥的發展，同時對中醫藥證和方證的深入研究也具有積極意義。
在蛋白質化學、蛋白質組學研究的方法學上，二維電脈－質譜仍是目前最流行和較可靠的技術平台。由於雙向凝膠電泳對批量蛋白質可實現一次性分離，具有較高的靈敏度和高分辨率，便電腦進行圖像分析處理，可以很好地與質譜分析等鑑定方法相匹配，因而成為目前分離蛋白質組分的核心技術。目前，用於蛋白質鑑定的質譜主要有電噴霧質譜（ESI-MS）和基質輔助激光解吸／電離飛行時間質譜（MALDI-TOF-MS），以及與各種色譜聯用（如HPLC/MS等）可分析複雜體系。Ciphergen System Inc.的蛋白質芯片系統則提供了一套快速蛋白質分析篩選方法，與二維電泳系統、HPLC/MS、蛋白質分離純化系統、Edman降解N端順序技術、電腦軟體及聯網析等聯合應用，則使分析動物蛋白質類中藥功能成分為可能。
3 結語
中國在蛋白質化學與蛋白質科學（protein science）領域曾取得舉世矚目的成就。近年來全世界範圍內在蛋白質組學這一戰略“高地”競爭激烈。中醫藥領域有關蛋白質化學、蛋白質組學方面的研究規模與層次難以與中國醫藥衛生事業與生物技術產業迅猛發展相適應。
研究療效確切、藥效較強的動物源中藥的蛋白質化學及蛋白質組學特徵，結合這些藥物所針對中醫特異性症候蛋白質組特徵，大通量、全景式綜合蛋白質化學、信息學及基因組學研究的成績，必將帶來中醫藥學創新發展的歷史性機遇。蛋白質組研究發現的相關蛋白質最有可能轉化為應用，發揮社會效益和經濟效益。借助強有力的蛋白質組學學術與技術支撐，創新性發展中國傳統中醫藥學的優勢，即是機會，也是挑戰。
（收稿日期：2002-12-20）
摘自《中國中醫藥信息雜誌2003年5月 第10卷 第5期》
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