代谢组学在高血压病中医证型分析中的应用

２５８　浙江中西医结合杂志２０１０年第２０卷第４期Ｚｈｅｊｉａｎｇ　ＪＩＴＣＷＭ（Ｖｏ１．２０　Ｎｏ．４　２０１０　代谢组学在高血压病中医证型分析中的应用　王言哲南京中医药大学陈晓虎关键词代谢组学　中医证型　高血压病　１．５代谢组学在中医讧型研究中的可行性代谢组学所具　南京２１００９２　江苏省中医院　代谢组学（ｍｅｔａｂｏｎｏｍｉｃｓ）是继基因组学、转录组学和蛋　白质组学之后发展起来的新学科，它用全新的视角去探究生　命过程，使个性化治疗成为可能。代｝射组学还有助于早期发　现疾病生物标志物而达到辅助临床诊断的目的。它能够通　过检测不同时间患者的尿液或血液，对这些由疾病引起的代　谢产物的响应进行分析，即代谢物组的分析。其准确性依赖　于仪器的性能，可以提高诊治的科学性和定量化水平　，最　有可能揭示中医证候的本质　１代谢组学　１．１定义代谢组学是新近发展的新学科，是后基因时代　的一门新兴学科。在１９９９年，英国伦敦大学帝国学院Ｎｉｃｈｏｌ－　ｓｏｎ教授首次提出代谢组学，它是指运用核磁共振、高效液相　色谱、气相色谱、质谱等系统研究手段，分析病理生理学刺激　和遗传修饰引起的生物的体液、组织中的内源性代谢产物谱　的变化，进而来研究整体的生物学状况和基因功能调节　。　１．２代谢组学的特点代谢组学通过对机体体液中代谢产　物在时间上的定量和定性分析，从整体上评价生命体功能状　态及其变化　。它是一项动态的、多参数应答的新技术、新　方法，反映了基因、环境、药物、时间等诸多因素综合作用于　机体后的总的反应，是判定健康、疾病和治疗效果合适的分　子集合。中医“整体观念”和“司外揣内”的思维模式与代谢　组学采用的全面、系统方法理解生理、病理过程的原则和方　法有很多相通之处　其在方法学上所具有的整体、动态、综　合分析等特点，为传统医学提供了新的研究方法，同时将基　因组学和蛋白组学的方法和理念也向前推进　。　１．３代谢组学的研究方法代谢组学研究比较外源物刺激　或基因变异后体液中小分子代谢产物集合的变化，其样品有　尿液、血浆或血清、唾液、脑脊液、精液等生物体液以及细胞　提取物、细胞培养液和组织等，将所得的大量数据用生物信　息学、化学计量学、统计学方法进行比较分析，发现其内在的　联系，为临床提供客观信息　Ｊ。常用的方法包括：一维核磁　共振（１ＨＮＭＲ）、气相层析质谱（ＧＣ—ＭＳ）、液相层析质谱（ＬＣ—　ＭＳ）、傅立叶层析质谱（ＦＦ－ＭＳ）、高效液相质谱（ＨＰＬＣ）、电　化学阵列（ＥＣ—ａｒｒａｙ）　。　１．４应用　代谢组学已经运用到药物开发、营养评估、疗　效评价、器官移植排斥反应检测、疾病诊断和预后等多个与　临床密切相关的领域　ｊ。全球六家最具影响力的制药公司　和英国伦敦帝国理工大学也在２００３年建立了ＣＯＭＥＴ（Ｃｏｎ—　ｓｏａｉｕｍ　ｆｏｒ　Ｍｅｔａ．ｂｏｎｏｍｉｃｓ　Ｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙ）联盟　，旨在共同运用　代谢组学进行新药的研发。　有的在体观察、代ｉ胄｛产物检测以及根据时间变化的动态观测　方法与中医学“有诸内必形诸外”的思维模式不但有相通之　处，而且更具优势，因为代谢组学可以引入科学技术的最新　方法，将传统中医收集病情资料的望、闻、问、切“四诊”加以　丰富干¨提升，克服中医传统方法的局限性　Ｊ。代谢组学不关　注机体受到各种外界因素影响后各系统变化的具体细节，跳　过生命体内的复杂调控过程，通过对代谢物的分析给出最终　的、整体的结果，这是其在健康评估、疾病诊断、疗效评价、药　物开发等方面巨大应用前景的优势所在　Ｊ。代谢组学采用　“自上而下”式的研究方法，抛开体内纷繁复杂的生化分子互　作和网络式代谢过程变化，对代谢的终端产物进行多元化综　合分析，从整体上展示生物体内在的变化状态，避免了以往　采用单一指标或少数几个指标研究某种病理和生理变化　。　它获得的是整体性、动态性的信息，反映出代谢组学与中医　学在整体论的“自上而下式”的思维方法上的趋近特征，提示　了药物代谢组学研究方法与中医辨证施治思路互相渗透的　可能性。　２　中医辨证论治与代谢组学　２．１辨证论治　辨证论治是中医认识和治疗疾病的基本原　则，是中医对疾病的一种特殊的研究和处理方法，也是中医学　的基本特点之一。疾病的某一发展阶段可以只出现一个证，　也可以同时出现几个不同的证。辨证就是采用望、闻、问、切　四诊方法，来收集患者病因、病状、病性等信息，结合地理环　境、季节气候及患者的年龄、性别等情况，依据不同的辨证纲　领，判断之为某种证。诊治过程中，如果辨证正确，就是抓住　了疾病当前发展阶段的本质，治疗上就可以有的放矢。这就　是治疗个性化和时相化的体现，也是中医治疗疗效显著的原　因。目前，证的研究的难点主要在于许多具体的证候难以有　公认的规范，同时研究的技术手段不统一，难以横向比较　。　２．２代谢组学技术与中医讧候的研究　由于辨证是由外揣　内，在具体运用上受到医患双方主观因素的影响，难以客观化　和量化，所以必须通过“证”的内涵研究。采用代谢组学技术，　通过对某一病证相关特定组分的共性加以分析、判断，能够帮　助人们更好地理解病变过程及机体内物质的代谢途径和代谢　状况；同时，代谢组学还有助于疾病的生物标记物的发现而达　到辅助临床诊断的目的。它能够通过检测不同时间患者的尿　液或血液，对这些由疾病引起的代谢产物的响应进行分析，其　准确性依赖于仪器的性能，可以提高诊治的科学化、定量化，　避免了人为因素的误诊。因为证的现代医学表达是证型规范　浙江中西医结合杂志２０１０年第２０卷第４期Ｚｈ￣ｉａｎｇ　ＪＩＴＣＷＭ（Ｖｏ１．２０　Ｎｏ．４　２０１０）　２５９　化的前提与基础，ｄ！．是中西医结合的必由途径之一。“证”的　现代评价指标及其定性、定量表达，是建立中医疗效评价指标　体系、中药复方疗效评价体系等的唯一出路　。　２．３　中医对高血压病的认识　高血压病是以体循环动脉压　“四诊”相比，可以引入科学技术的最新方法，使其更具优势。　在此基础上，采用临床和实验研究结合的方式，运用色谱与　质谱联用等方法来获取指纹谱，应该可以更清晰准确地描述　高血压病相关中医证型某些特定的代谢组分模式。　参考文献　升高、周围小动脉阻力增高同时伴有不同程度心排血量和血　容量增加为主要表现的临床综合征，是一种危害性极大的世　界范围内的疾病。在我国高血压病具有高发病率、高致残　率、高死亡率和低知晓率、低治疗率、低控制率的流行病学特　点，为社会带来了巨大负担。中医多将高血压病归于“头　痛”、“眩晕”等范畴　近年来有关高血压病中医证型实质的　研究内容广泛，现代医家采用实验室检测（如血生化、免疫学　等）、器械检测（如血压测量、动态心电图等）、基因测序等手　段，探讨高血压病中医辨证分型与客观指标的相关性，试图　明确高血压病“证”的实质。这些临床凋研丰富了中医学内　容，拓展了思路，但是临床应用价值有待商榷。方法学上的　局限性导致了国内外对中医学的科学性的怀疑，因此，如何　将以“四诊”为核心的疗效评价方法转化为统一的、规范的、　能被现代科学界广为接受的有效证据，已成为目前中医学必　须应对的挑战。　２．４代谢组学技术在高血压研究中的应用　迄今为止，基　因治疗似乎只适于单基因遗传病，而大多数发病率高、危害　性大的疾病是多基因疾病，如高血压、心血管疾病等均为多　种功能基因调控紊乱所致。因此，疾病的治疗，应从修饰或　改变基因的表达与基因产物的功能人手，而不是以改变与纠　正基因的结构为手段。代谢组学从整体上检测基因表达产　物，对代谢物的定性和定量研究，并且识别未知代谢产物。　可在找到底物、产物、中间体和关键酶的基础上，建立对整个　代谢途径的描述，阐明代谢途径的调节机制和关键调节点，　联合基因组学和蛋白质组学阐明疾病的发病机制　。高血　压病是一种多基因的、异质的、多因子的复杂疾病，至今病因　仍不十分明确。目前比较一致的观点认为，该病是“遗传易　感性与环境影响”相结合的模式。因为原发性高血压的遗传　和代谢特征可提供原发性高血压的病理生理学过程的见识，　这引起人们的广泛兴趣　。近年来，国内外学者已经开始　对高血压病进行代谢组学研究，大量研究证实高血压病常与　个体中多种代谢异常集结存在。Ｋａｚｕｋｉ等　研究表明，　ＳＨＲＳＰ和ＷＫＹ小鼠尿的样本经过常规处理，经过１Ｈ　ＮＭＲ　的检测，发现尿液代谢谱图发生了显著性变化，表明高血压　大鼠代谢变化最新信息，高血压与尿液代谢谱之间有一定的　关系。Ｂｒｉｄｌｅ等　运用ＮＭＲ对不同高血压水平人群进行血　清代谢组学检测后发现，正常人与血压偏高一级患者间存在　代谢组学差异。陆益红等　应用ＧＣ／ＭＳ技术测定了健康　人与高血压病患者的血清内源性代谢物，分析发现健康人与　高血压病患者血清代谢物谱有着明显差异，利用马氏距离可　以清晰地区分三种证型的高血压，同时显示高血压的发展过　程。　总之，代谢组学所具有的在体观察、代谢产物检测以及　根据时间变化动态观测的方法，与中医“整体观念”的特点和　“司外揣内”的思维模式有相通之处。而且与传统中医学的　［１］　贾伟，蒋健，刘平，等．代谢组学在中医药复杂理论体系　研究中的应用［Ｊ］．中国中药杂志，２００６，３１（８）：６２１－　６２４．　『２］　Ｎｉｃｈｏｌｓｏｎ　ＪＫ，Ｌｉｎｄｏｎ　ＪＣ，Ｈｏｌｍｅｓ　Ｅ．‘Ｍｅｔａｂｏｎｏｍｉｃｓ’：ｎｉｌ—　ｄｅｍｔａｎｄ—ｉｎｇ　ｔｈｅ　ｍｅｔａｂｏｌｉｃ　ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ　ｏｆ　ｌｉｖｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍｓ　ｔｏ　ｐａｔｈｏｐｈｙｓｉｏｌ０ｇｉｃａｌｓｔｉｍｕｌｉｖｉａ　ｍｕｌｔｉｖａｒｉａｔｅ　ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ　ａｎａｌｙ—　ｓｊｓ　ｏｆ　ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ＮＭＲ　ｓｐｅｃ—ｔｒｏｓｃｏｐｉｃ　ｄａｔａ［Ｊ］．Ｘｅｎｏｂｉｏｔｉ—　ｃａ，１９９９，２９：１　１８１—１１８９．　［３］Ｌｉｎｄｏｎ　Ｊｃ，Ｎｉｃｈｏｌｓｏｎ　ＪＫ，Ｈｏｌｍｅｓ　Ｅ，ｅｔ　ａ１．Ｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙｉｓ—　ｓｕｅｓ　ｉｎ　ｔｏｘｉｃｏｌｏｇｙ：ｔｈｅ　ｒｏｌｅ　ｏｆ　ｍｅｔａｂｏｎｏｍｉｃｓ　ｉｎ　ｔｏｘｉｃｏｌｏ—　ｇｙａｎｄ　ｉｔｓ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｂｙ　ｔｈｅ　ＣＯＭＥＴ　ｐｒｏｊｅｃｔ［Ｊ］．Ｔｏｘｉｃｏｌ　ＡｐｐｌＰｈａｒｍａｃｏｌ，２００３，１８７：１３７．　『４］Ｌｉｕ　ＣＸ，Ｌｉ　Ｃ，Ｌｉｎ　ＤＨ，ｅｔ　ａ１．Ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｃｅ　ｏｆ　ｍｅｔａｂｏｎｏｍｉｃ—　ｓｉｎ　ｄｒｕｇ　ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ［Ｊ］．Ａｓｉａｎ　Ｊ　Ｄｒｕｇ・　ＭｅｔａｂＰｈａｒｍａｃｏｋｉｎｅｔ，２００４，４：８７．　［５］　符强，何立群．基于代谢组学的肾阳虚证本质研究设想　［Ｊ］．中华中医药学刊，２００８，（６）：１２０３．　［６］　徐舒，吕志平，蔡红兵．代谢组学一中医学现代化的新　起点［Ｊ］．江苏中医药，２００８，４０（３）：２６—２８．　［７］Ｇｒｉｉｆｎ儿．Ｔｈｅ　Ｃｉｎｄｅｒｅｌｌａ　ｓｔｏｒｙ　ｏｆ　ｍｅｔａｂｏｌｉｃ　ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ：ｄｏｅｓ　ｍｅｔａｂｏｌｏｍｉｃｓ　ｇｅｔ　ｔｏ　ｇｏ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ｇｅｎｏｍｉｅｓｂａｌｌ［Ｊ］？　Ｐｈｉｌｏｓ　Ｔｒａｎｓ　Ｒ　Ｓｏｃ　Ｌｏｎｄ　Ｂ　Ｂｉｏｌ　Ｓｃｉ，２００６，３６１（１４６５）：　１４７．　［８］　Ｓｃｈｎａｃｋｅｎｂｅｒｇ　ＬＫ，Ｂｅｇｅｒ　ＲＤ．Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｈｅａｔｈ　ｔｏｄｉｓ・　ｅａｓｅ　ｃｏｎｔｉｎｕｕｍ　ｗｉｔｈ　ｇｌｏｂａｌ　ｍｅｔａｂｏｌｉｃ　ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ　ａｎｄｓｙｓｔｅｍｓ　ｂｉｏｌｏｇｙ［Ｊ］．Ｐｈａｒｍａｃｏｇｅｎｏｍｉｃｓ，２００６，７（７）：１０７７．　［９］　Ｎｉｃｈｏｌｓｏｎ　ＪＫ，Ｈｏｌｍｅｓ　Ｅ，Ｌｉｎｄｏｎ　ＪＣ，ｅｔ　ａ１．Ｔｈｅ　ｅｈａＵｅｎｇｅ—　ｓｏｆ　ｍｏｄｅｌｉｎｇ　ｍａｍｍａｌｉａｎ　ｂｉｏｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ［Ｊ］．Ｎａｔ　Ｂｉｏｔｅｃｈｎ－　ｏｌ，２００４，２２（１０）：１２６８－１２７４．　［１Ｏ］沈自尹．系统生物学和中医证的研究［Ｊ］．中国中西医　结合杂志，２００５，２５（３）：２５５．　［１１］罗和古，陈家旭．代谢组学技术与中医证候的研究［Ｊ］．　中国中医药信息杂志，２００７，１４（５）：３－５．　［１２］屈丰雪，余振球．代谢组学技术及其在高血压研究中的　应用［Ｊ］．中国心血管病研究，２００８，６（６）：４６３４６５．　［１３］Ｋａｚｕｋｉ　ＡＫ，Ｓｈｉｇｅｎｏｆｉ　ＭＡ，Ｍｉｓａｋｏ　ＩＭ，ｅｔ　ａ１．１Ｈ　ＮＭＲ・　ｂａｓｅｄｍｅｔａｂｏｎｏｍｉｃ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｕｒｉｎｅ　ｆｒｏｍ　ｙｏｕｎｇ　ｓｐｏｎｔａｎｅ—　ｏｕｓｌｙ　ｈｙｐｅｒ—ｔｅｎｓｉｖｅ　ｒａｔｓ［Ｊ］．Ａｎａｌｙｓｉｓ，２００８，４６：５５０－５５６．　［１４］Ｋａｚｕｋｉ　ＡＫ，Ｍｉｓａｋｏ　ＩＭ．Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓ　ｉｎｔｏ　ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ｃｈａｎｇｅｓ　ｏｆ　ｇｅｎｅｔｉｃ　ｈｙｐｅｒｔｅｎｓｉｖｅ　ｒａｔｓ　ｕｓｉｎｇ　１　Ｈ　ｎｕｃｌｅａｒ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｒｅｓｏｎａｎｃｅ－ｂａｓｅｄ　ｍｅｔａｂｏｎｏｍｉｃｓ［Ｊ］．Ｈｙｐｅ￣ｅｎｓ　Ｒｅｓ，２００５，２８：４２５－４３０．　［１５］Ｂｒｉｄｌｅ　ＪＴ，Ｎｉｃｈｏｌｓｏｎ　ＪＫ，Ｓｃｈｏｆｉｅｌｄ　ＰＭ，ｅｔ　ａ１．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｈｅｍｏｍｅｔｒｉｃｓ　ｔｏ　ＮＭＲ　ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ　ｄａｔａ　ｔｏ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ　ａ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｈｕｍａｎ　ｓｅｒｕｍ　ｍｅｔａｂｏｌｉｃ　ｐｒｏｆｉｌｅｓ　ａｎｄ　ｈｙｐｅｒｔｅｎｓｉｏｎ［Ｊ］．Ａｎａｌｙｓｔ，２００３，１２８（Ｉ）：３２—３６．　［１６］陆益红，郝海平，王广基，等．高血压病中医分型的代谢　组学研究［Ｊ］．中国临床药理学与治疗学，２００７，５２　（２２）：３０６８—３０７３．　收稿日期：２００９—１０．１６