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基因组学研究对中医现代化的启示
http://www.100md.com 2001年9月10日 《中国中医药报》 第1622期
     基因组学是遗传学一个新的分支,它检测基因组的DNA全序列,从整体上研究基因的排列、位置、基因和其产物的结构功能,以及它们之间及基因与环境间的相互作用,并以高通量、大规模平行性实验方法、计算机和生物信息学分析为特征。人类基因组学研究为中医药学现代化提供了借鉴和机遇,现试从如下几个方面讨论:

    一、中医学和基因组学方法论的比较

    基因组学仍在形成和发展中,但可在总体上与中医学进行比较分析,能发现这两门学科在方法论上有许多惊人的相似。

    (一)整体观:中医从总体和联系中观察和把握生命现象,强调人是一个整体,重视人与环境的统一和社会心理因素对疾病发生的影响。随着现代医学从生物医学模式发展到社会心理生物医学模式,遗传学也从对个别和少数基因的研究,发展到对整个基因组进行研究的基因组学。这些说明,中医学与基因组学都认为事物及其各组成部分间是相互联系的整体,并与其他事物相互作用和影响。
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    (二)治疗的个体化:中医强调辨证论治,尽管“证”的定义尚未统一,但它至少包括了体质、病因、个体反应性和疾病阶段性等因素。中医证的个体体质和反应性的差异与个体的遗传多态性关系最为密切,这些正是药理基因组学的研究内容,可见中医的辨证论治和药理基因组学主张的治疗个体化有异曲同工之妙。

    二、中医要现代化,需改变治学观点和方法

    (一)在科学实践中发展中医基本理论:中医学的许多基本理论和概念形成于一、二千年前,由于当时科学水平的限制,许多认识多基于对生命现象的总体观察,以取象比类的方法推导出来,强调功能,缺乏对功能载体的确切认识,故失之笼统;有些概念的内涵和外延不很清楚,难以把握。两千年来中医基本理论无重大突破,有人认为,这与中医理论遵循了不否定自己的全包容式发展有关;还因中医研究常以古典经文为论证依据,拘泥于引经据典的治学方法,这束缚了中医的创新精神和学科发展。时至今日生命科学已从人体解剖发展到分子生物学,中医学界要调整研究思路,使中医基本理论在科学实践中不断发展。
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    事实上现代科学理论和概念的发展,就经历着提出、验证、修改、补充,甚至部分自我否定的发展过程,基因概念的发展就是一个很好的例证,基因最早仅是解释遗传规律的一种假说与符号,后来与染色体联系起来,最终物质化为一段特异性的DNA序列。中医脏象学说中有许多重要的概念,如肾藏精、主生长生殖,脾主运化、统血主四肢等,虽与现代科学的认知不同,但多可以从临床病理改变和施治结果反佐证之。现今如能用现代科学方法验证,阐明其物质载体以及结构功能间的相互关系,就可能对这些概念的认识出现一个质的飞跃,并能更有效地指导临床实践。

    (二)应用现代科学的研究方法:中医的发展主要是个案资料的积累,这在历史上起了重要作用。由于这种方式缺乏严格的科学诊断和对照组,可比性差,结果缺乏说服力。在今后中医现代化的研究中,除应强调应用现代科学实验方法外,还需要强调有合理的科研设计,辨证和诊病相结合,设有合适的对照组也是重要的一环。

    三、人类基因组学研究为中医现代化提供了机遇
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    近几十年来中西医结合、中医现代化研究虽取得了不少成绩,但缺乏突破性进展,很重要的一个原因就是个别基因分析和生化、生理的研究方法很难胜任以整体为特征的中医基本理论研究,近年来发展起来的以研究整个基因组为宗旨的基因组学,建立高通量、大规模平行性研究方法,如生物芯片(Biochip)、大规模筛查系统和先进的生物信息学等,可能为中医现代化提供研究方法并做出重大贡献。

    (一)基因芯片:生物芯片根据生物大分子间相互作用的原理,将分立不连续的生化分析过程微缩集成于约1cm2的固相介质芯片上,从而实现对DNA蛋白质等生物成分的高通量、大规模、准确而快速的平行分析。基因芯片又称DNA芯片,是目前生物芯片中应用最广的一种,可用来研究基因表达谱,检测基因多态性、基因突变和诊断疾病等,其中技术最为成熟的基因表达谱芯片(即cDNA芯片),它可检测基因组表达的差异,这可用于中医基本理论的研究。

    (二)研究中医证的实质:证是中医的重要基本理论,也是中医现代化研究的热点。以往从生理、生化、内分泌和免疫等方面研究证的实质,由于涉及的是个别基因产物如受体、酶、细胞因子等的功能,难以全面揭示证之实质。基因的生物学功能最终由编码蛋白质在细胞水平上体现,病理过程是改变了正常细胞表达谱所致。这样看来,中医的证是一组多系统组织细胞病理改变在整体表征上的归类描述。应用基因芯片技术可从以下方面对证进行研究。1应用基因表达谱芯片,检测特定证动物模型或疾病模型的病变组织,比较在治疗前后及与正常组织在基因表达谱上的差异,然后进一步研究相关基因及其网络在引起细胞水平功能改变及其在证形成中的意义;2应用基因芯片技术研究与证相关的体质、病因因子、药物反应差异的遗传多态性基础。
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    生命过程中的生老病死和对各种环境致病因子刺激的反应,其本质都是不同人的细胞基因组,根据自身的遗传特质(多态性等)在不同时空选择性表达的结果。因此如能明确个体的遗传多态性以及不同证的特有基因表达谱改变,证的本质就有可能随着研究的深入得以揭示。

    (三)经络学说及针灸治疗机理的研究:针灸治疗逐渐被世界上许多国家作为替代治疗方法所接受,但经络现象的实质、治病机理不是很清楚。近几十年的研究已取得了不少进展,基因芯片技术又提供了新的方法。可以应用基因表达谱芯片研究不同经穴、不同刺激方法、频率和强度引起靶组织基因表达谱的差异和其他改变,以及这些改变与辨病和辨证治疗效果间的关系,这将加深对经络现象的认识,并有助于提高针灸的疗效。

    基因组学建立的高通量研究方法——生物芯片,目前虽然价格昂贵,同时需要进一步深入研究和拓展,但不论如何,随着基因组学的发展、高通量平行研究的不断创新和改进,一定更有助于促进中医现代化,揭示中医基本理论的本质,提高临床诊断与治疗的水平,为中医药走向世界作出贡献。, 百拇医药(薛开先)


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