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一个学科的形成和发展,首先是这个学科研究方法的形成和发展。中药的药理研究自20年代初,陈克恢研究麻黄[1]以来,研究方法逐步完善,研究领域日益扩大,研究水平不断提高,形成了自己的学科体系,这就是中药药理学。其中一个重要标志,就是中药药理动物模型的研究和应用。中药药理动物模型是中药药理学独具一格的研究方法,它使中药药理学从中药和药理学脱胎而出,形成了独特的学科体系。基于此,有必要对中药药理动物模型进行整理、探索,为进一步指导中药药理学发展、丰富实验动物学的内容起作用。故本文试图较系统地论述中药药理动物模型的概念、作用,分析中药药理动物模型的现状,探索中药药理动物模型的发展方向。
1中药药理动物模型的概念
中药药理动物模型是指在中药药理研究中建立的具有人类病证表现的动物实验对象和相关材料,它包括人类疾病动物模型、人类证候动物模型、人类病证动物模型三部分的内容,它既是实验动物学的范畴,又是中药药理实验方法学的核心。
2中药药理动物模型的作用
2.1中药药理动物模型是中药药理学的基石中药药理学是以中医药理论为指导,用现代科学方法,研究中药对机体的作用和作用机理、以及体内过程,从而阐明其防治疾病原理的科学。它包括中药药性药理、中药实验药理、中药临床药理三部分的内容。而中药药理动物模型在中药药性药理、中药实验药理、中药临床药理的研究中均发挥着重要作用。
2.1.1中药药理动物模型是中药药性药理的研究手段中药药性药理包括四气、五味、归经、升降浮沉、补泻、毒性等方面的药理研究,而中药药理动物模型是中药药性药理的研究手段。如梁氏用温热药建立热证动物模型,再用寒性中药龙胆草、黄连、黄柏、银花、连翘、石膏治疗,观察中药寒凉药性的药理学基础;用寒凉药建立寒证动物模型,再用热性中药附子、干姜、肉桂、党参、黄芪、白术治疗,观察中药温热药性的药理学基础[2]。又贲氏应用血虚肝脾损伤动物模型,研究中药当归、熟地、川芎、白芍的归经药理[3]。
2.1.2中药药理动物模型是中药实验药理的研究基础中药实验药理是中药药理的研究核心,中药实验药理主要是应用实验动物、器官、组织、细胞研究中药功效的药理作用,揭示中药功效的现代内涵。中药功效是中医辨证论治体系在药学中的体现,对中药功效的揭示,必须以中医证的研究为基础;而中药药理证候动物模型是中医证在实验研究中的载体,故中药药理动物模型是中药实验药理的研究基础。如研究补气药人参、白术、茯苓、甘草组成的四君子汤对小肠推进运动的影响,结果四君子汤能抑制正常动物离体器官小肠的运动[4],对正常在体动物小肠推进运动无明显影响[5];但能增加脾虚动物小肠推进运动[5,6]后者与临床实际相符,与补气药健脾益气功效相符,是健脾益气功效在肠功能中的体现。这个例子说明,建立和使用中药药理动物模型,才能真正揭示中药的功效,丰富中药实验药理的内容。
2.1.3中药药理动物模型是中药临床药理的桥梁中药临床药理学研究方兴未艾,但学科有待建立。由于正常动物的结构形态、功能代谢与人类的病理状态相差甚远,故必须应用中药药理动物模型来连接中药实验药理与临床药理的研究,为中药临床药理的有效性和安全性评价奠定基础。
2.2中药药理动物模型是中医药现代化的突破口中医药的学术发展相当缓慢,其原因就是缺乏实验研究体系,缺乏与现代自然科学的沟通与融合,忽视基础理论的研究,未建立起自己的科研规范、指标体系和方法论,致使其理论研究对实践缺乏推动作用,与世界医学缺乏共同语言。而中药药理动物模型就是在中医药理论指导下,应用现代科学方法,以实验动物、器官、组织、细胞为研究对象,建立的具有人类病证表现的实验模型。弥补了中医药研究的不足,成为中医药理论与现代科学的中介部分。故中药药理动物模型的研究与发展,必将促进中医药的现代化。
2.3中药药理动物模型是实验动物学发展的新领域中医以系统-综合医学模式为特征,坚持功能主义的原则和视角来研究人体。在中医药理论指导下对中药药理动物模型生物学特征的认识,将弥补现代以形态结构为原则进行研究的不足,建立新的指标体系,丰富实验动物生理学、实验动物医学和比较医学的内容。而中药药理动物模型的研制与增加,又将丰富实验动物病理学和动物实验技术的内容,对实验动物疾病的病理过程和实验操作技术进行重新认识。故中药药理动物模型的建立与深入研究,将成为实验动物学发展的新领域。
2.4中药药理动物模型是中药新药有效性评价的工具中药新药有效性评价,可用正常动物观察药物对生理状态下各种生理、生化、形态等方面的影响,以判断新药的疗效。但生理状态与病理状态有本质的区别,对药物的反应常有质的不同。有些药物对正常动物无药效作用,而对中药药理动物模型则有治疗作用,如清热药对发热动物有降温作用,而对正常动物体温则无影响。因此,仅用正常动物不能全面准确地评价新药有效性,必须选用中药药理动物模型,观察新药对病理状态的影响,才能更准确地评价其有效性。故中药药理动物模型是中药新药有效性评价的工具。
3中药药理动物模型的现状
中药药理动物模型自唐·陈藏器《本草拾遗》首次记载用精米喂猫、犬造成脚气病模型以来,中药药理动物模型已初具规模,分为中药药理疾病动物模型、中药药理证候动物模型、中药药理病证动物模型三类。
3.1中药药理疾病动物模型中药药理疾病动物模型分为诱发性疾病动物模型和自发性疾病动物模型。诱发性疾病动物模型是研究者通过使用物理、化学、生物等因素作用于动物,造成动物组织、器官或全身一定的损害,出现某些人类疾病的功能、代谢或形态结构方面的改变。如发热动物模型、四氧嘧啶糖尿病(消渴)动物模型、肥胖症动物模型等。自发性疾病动物模型是指实验动物未经任何有意识的人工处理,在自然情况下,发生染色体畸变、基因突变,并通过定向培育而保留下来的疾病模型,如无胸腺裸鼠、重症肌无力小鼠、青光眼兔、高血压大鼠、肥胖症小鼠等。
3.2中药药理证候动物模型中药药理证候动物模型,自60年代邝安建立第一个类“阳虚”动物模型[7]以来,已用200多种方法,复制建立了肾虚证、脾虚证、肺虚证、心虚证、血瘀证、血虚证、肝郁证、寒证、热证、痹证、里实证、厥脱证、温阻证、温病等证候动物模型。中药药理证候动物模型是指在中医药理论指导下,在动物身上复制的中医药证候,是中药药理动物模型独具一格的有别于人类疾病动物模型的方法。而中药药理证候动物模型的研究还远远不能满足中药药理学发展的需要,急待增加研究投入,提高研究水平。
3.3中药药理病证动物模型中药药理病证动物模型包括两方面的内容。一是用现代医学的人类疾病动物模型与中医证候动物模型嫁接,建立病证结合动物模型。如高脂性疾病血瘀证动物模型、失血性贫血血虚证动物模型、感染性休克厥脱证动物模型等。把现代医学的辨病论治与中医学的辨证论治结合起来,中西汇通。另一种是在中医药病证理论指导下,建立中医病证结合动物模型[8]。这方面的工作急待开展,以深化中药药理模型的研究,纠正证候动物模型难于深化、不好应用的不足。
4中药药理动物模型的发展方向
中药药理动物模型在今后一个时期内,主要是应总结分析中药药理动物模型的理论,加大中药药理证候动物模型和中药药理病证动物模型的研制,建立中药药理动物模型的科研规范、研究体系,为中药新药研制和开发、中药药理研究、中医药学术发展、中西医合流提供坚实的实验基础,也将为我国实验动物学的发展增添新的内容。
参考文献
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儒家人本哲学的发展和确立与我国古代人本思想的发展是密切相关的。商朝以前,统治者为了加强对人们思想的控制,强化王权统治,在意识形态领域对鬼神大加尊崇[1]。《礼记•表记》中也有说:“殷人尊神,率民以事神,先鬼而后礼。”到了西周时期,人们对鬼神是一种敬而远之的态度,并把人们的行为和意愿看做是天、神意志的代表,如“天视自我民视,天听自我民听”[2],“民之所欲,天必从之”[3]。进入春秋以后,“重人轻神”的思想逐步形成。春秋中期已出现“以人为本”的思想,由当时辅佐齐桓公称霸的宰相管仲提出“夫霸王之所始也,以人为本。本治则国固,本乱则国危[4]”,道出了人民在国家稳固、安危中的根本地位。之后到了春秋末期,儒学创始人孔子在前人的基础上,进一步强调和重视人在宇宙的中心地位和在社会的主体地位,并结合自己的学说,创立了人本主义哲学。儒家人本哲学重视对人性的认识,认为人不仅具有生物属性,还具有社会属性和道德属性。儒家人本哲学的核心概念是“仁”,“仁”者,爱人。要做到“仁”,就要做到以下5点:恭、宽、信、敏、惠。具体来说,就是推己及人,也就是遵循“忠恕之道”。“修齐治平”在儒家人本哲学中体现了“修己安人”的待人之道。
2儒家人本哲学的现代意义和价值
2.1儒家人本哲学的人性观与现代人类医学
人具有运动性语言中枢和知觉性语言中枢的特殊结构,人是以语言拥有世界的动物,人们通过语言的交流,可以引感、开放内心世界;同时,人也是唯一可以被语言符号伤害以及患语言疾病的动物,而且,人还是唯一可以通过语言符号医治的动物[8]。人的疾病与健康,不仅仅涉及到生理、心理或社会某一个单一层面,而是他们的整合,且三者密切联系,相互影响。根据现代卫生组织对健康的定义,只有当三者是一种和谐统一的良好状态时才是现代意义上的健康。而某一方面的疾患都会牵涉和影响到其他方面,如心理或生理疾病所致社会功能损害和缺失,还有社会关系引发的心理和生理问题等。所以,与动物医学不同,人类医学除了自然科学性外,还具有人文性质。医生在给患者看病时,不仅要看到患者的生理层面,而且要看到其社会层面和心理层面。随着现代社会和医学的发展,人们已逐渐认识到这一点,现代生物-心理-社会医学模式的提出就是很好的例证。
2.2“仁”的人本哲学与现代医学人文关怀
“仁”是儒家人本哲学的核心概念,孔子在《论语》中使用了109次“仁”。《论语•颜渊》:“樊迟问仁,子日爱人。”孟子也说,仁者爱人。就是要关心和爱护他人,不是弄虚作假,虚情假意,也不是为了显示自己的教养,而是从“与人为善”的本心出发,真诚地爱护他人。怎么样才能做到“仁”呢,《论语•阳货》中孔子曰:“能行五者于天下,为仁矣。”这五者就是“恭、宽、信、敏、惠”。谦逊恭敬、宽容大度、诚实守信、行事聪敏、恩惠于人,待人处事做到以上几点就是“仁”了。而具体来说,仁的施行,在于推己及人,也即“忠恕”之道。“仁”的实践包含了为人着想的思想。“己欲立而立人,己欲达而达人。”换句话说就是“己之所欲,施之于人。”尽己为人谓之忠[9]。而“己所不欲,勿施于人。”就是“恕”。这两方面合起来就是“忠恕之道”。孔子认为这就是把“仁”付诸实践的途径[9]。人文关怀是对人的主体地位,对符合人性的需求,以及人的生存状态、生活条件及保障的关注,对人的尊严、人格的肯定[10]。医学人文关怀主张的是以人为中心的医学价值观,医学人文关怀就是对病人不仅要提供必须的医疗技术服务,同时要为病人提供精神的文化的情感的服务[11]。这就要求医护人员对患者要有仁爱之心。作为专业人员,在患者面前更要谦逊恭敬,把患者当做自己的服务对象,以平等观念和服务意识去面对患者。由于信息的不对称,面对患者对专业知识的无知以及作为疾患承受者的一些不当言行,医护人员要给与宽容和理解,并给与必要的解释和指导。医护人员还要诚信待人,不弄虚作假,欺骗患者。在医疗护理中,医护人员要严格按照科学的操作程序,思维敏捷,行为果断,不因自己的失责和大意而给患者带来不必要的损失。医护人员还应根据安全性、实用性等特点以及患者的实际情况包括体质、家庭经济等因素为患者选择适当安全的治疗方法、药物等。医生救死扶伤,自古以来就是一个神圣的职业,医生是给人们恩惠的,应该以利于患者和惠于患者为出发点。用孔子的话说,就是要推己及人,遵循“忠恕之道”。其实这与现代心理学中的“换位思考”和“黄金法则”在本质上是一样的。医护人员和患者首先学会换位思考,然后以自己调换角色后希望对方对待自己的方式去作为。医护人员以如果自己是患者希望医护人员怎么对待自己去对待患者,而患者以如果自己是医护人员希望患者怎么样对待自己去对待医护人员。这样通过为别人着想,不仅很好的体现医护人员对患者的仁爱之心,而且能够构建良好和谐的医患关系。
2.3儒家人本哲学的“修齐治平”与现代医学人文管理
有学者认为,“修齐治平”体现了儒家人本思想中“修己安人”的待人之道。在现代医学中,医生作为服务者,要不断提高自己的服务质量和水平,一方面是提高自己的医疗水平和技能,另一方面是要提高自己的医学人文技能,提高自己对患者心理的了解和认识,提高与患者沟通的能力以及与患者建构良好和谐医患关系的技能,还要提高自己的理论和认识水平,对人类疾病和健康以及相关影响因素的认识。这都需要医护人员不断的学习新知识、新理论,跟上科学发展的步伐。通过学习不断提高自己的专业技能和全面素质。这样才能更好地医治和解除患者的病痛。不仅如此,医生的内在素养和专业技能会通过其一言一行表现出来,而患者就据此对医生形成信任或怀疑、镇静或不安、安全或不安全、敬仰或怨恨、对疾病的良好的预后充满信心或失去信心等心理。具有良好内在素养和高水平专业技能的医生其言行往往就能够很好的安抚患者心理,使患者产生信任、安全、镇静、对所患疾病的康复充满信心和希望等积极向上的心理。而且这样的医生也会得到患者的敬仰。这也就是“修己安人”的过程。特别在心理咨询和心理治疗中,心理医生的内在素养和人格魅力是安抚来访者不安焦虑情绪以及影响来访者做出改变的一个重要因素。所以,儒家人本哲学中“修齐治平”,也就是“修己安人”的思想在现代医学人文管理中仍然具有重要的借鉴意义和指导作用。
3结论
代谢组学(metabonomics)是继基因组学、转录组学和蛋白质组学之后新近发展起来的一门学科,是系统生物学的重要组成部分。代谢组学主要研究生物对外源性物质所引起的病理生理反应,以及对遗传变异的应答和内源性代谢物的动态变化,它通过对生物体液和组织中随时间改变的代谢物进行检测、确定、定量和分类,将这些代谢信息与病理生理过程中生物学事件关联起来,以监测活细胞中化学变化。基因组学和蛋白质组学分别从基因和蛋白质层面探寻生命的活动,而实际上细胞内许多生命活动是与代谢物相关的,是受代谢物调控的。基因与蛋白质的表达紧密相连,而代谢物则更多地反映了细胞所处的环境,这又与细胞的营养状态、药物以及其它外界因素的影响密切相关。因此,有学者认为,基因组学和蛋白质组学能够说明可能发生的事件,而代谢组学则反映确实已经发生了的事情[1]。 代谢组学强调把人体作为一个完整的系统来研究,通过测定人体各种体液内代谢物的组成变化来认识和反映人体代谢网络在疾病和药物作用下的变化规律。这对于揭示复杂性疾病的机理和药物的代谢模式具有独特的优势,与中医学的整体观、系统观和辨证论治思维非常吻合,也与中医重视从人与自然、人与社会和人体内在的普遍联系和动态变化去分析、认识把握疾病发生、发展、变化的客观规律的认识一致。因此,专家认为,人类基因组计划第一次使西方医学摆脱了还原论的束缚,在继续强调分析的同时,更加重视分析和综合的统一。人类基因组计划和随后发展的各种“组学”技术把生物学研究带入了系统科学的时代。组学的出现不是对个别基因或个别蛋白、代谢物的研究,而是对一个细胞或对整个生命体的基因以及它所编码的蛋白质和代谢产物的研究。物理学、化学、计算机科学、信息科学、工程科学现在都已极大地融合到生命科学的研究之中,重视生命科学的复杂性和整体性研究已成为21世纪生命科学的发展趋势;甚至有专家认为,中西医药学在各自的发展中逐步整合,形成创新医药学体系的历史机遇正悄然来临。
1 代谢组学技术
代谢组学主要研究的是作为各种代谢路径的底物和产物的小分子代谢物(MW
1.1 核磁共振技术
在代谢组学的研究中最常见的分析工具是NMR,主要是氢谱(1H NMR)、碳谱(13C NMR)及磷谱(31P NMR)三种,特别是1H NMR。NMR是一种基于具有自旋性质的原子核在核外磁场作用下,吸收射频辐射而产生能级跃迁的谱学技术。该技术于20世纪70年代初开始应用于生物医学的研究并得到迅速发展。利用高分辨率NMR技术对完整器官或组织细胞内许多微量代谢组分进行检测,可得到相应的生物体代谢物信息,研究这些组分的NMR图谱,综合分析这些信息所反映的生物学意义,可以了解生物体代谢的规律,得出科学的结论。NMR方法具有无损伤性,不会破坏样品的结构和性质,可在接近生理条件下进行实验,可在一定的温度和缓冲液范围内选择实验条件;可以进行实时和动态的检测;可设计多种编辑手段,实验方法灵活多样,满足了代谢组学对尽可能多的化合物进行检测的目标。NMR还有一个重要的特点,就是没有偏向性,对所有化合物的灵敏度是一样的。1H NMR谱峰与样品中各化合物的氢原子是一一对应的,所测样品中的每一个氢原子在图谱中都有其相关的谱峰,图谱中信号的相对强弱反映样品中各组分的相对含量。因此,NMR方法很适合研究代谢产物中的复杂成分。从一维高分辨1H NMR图可得到代谢物成分图谱,即代谢指纹图谱。对这种特质性进行区分、鉴定,被称为“代谢指纹分析(metabolic fingerprint analysis)”,帮助找出机体代谢的共性与个性。对某一代谢物或组合随时间变化的情况鉴定描述称之为“代谢轮廓分析(metabolic profiling analysis)”,观察特定干预的动态系统中,找出机体代谢变化的规律。随着NMR技术的发展,以前用于固体的魔角旋转(MAS)技术被移植到液体领域,使得人们可以研究以前难以用液体NMR 研究的样品,如器官组织样品。利用MAS技术,人们可以得到完整的组织样品高分辨谱图,扩展了代谢组学研究的样品范围,同时可以更全面地对一个系统进行深入的研究[2]。
在得到1H NMR谱图之后,通常以δ0.04为单位,将谱图划分成若干区域,并对所有区域进行积分,然后将积分值归一化后输出。在得到了这些数据之后,就可以利用模式识别(patten recognition,PR)方法来处理和分析这些数据,得出有价值的生物学信息。在代谢组学的研究中,最简单常用也是比较有效的模式识别方法是主成分分析法(principal component analysis,PCA)。PCA的特点是将分散在一组变量上的信息集中到某几个综合指标即主成分(principal component,PC)上,利用这些主成分来描述数据集内部结构,实际上也起着数据降维的作用。主成分是由原始变量按一定的权重经线性组合而成的新变量,这些变量具有以下性质:①任意两个主成分之间都是正交的;②第1个主成分包含了数据集的绝大部分方差,第2个主成分则次之,依次类推。这样,由前2个或3个主成分作图,就能够很好地反映数据集所包含的生物化学变化。这样的主成分图能够直观地描述药物作用到器官之后,或者基因改变之后生物体内的代谢模式的变化。每一个样本在主成分图上的位置纯粹由它的代谢反应所决定。在这种比较简单的方法中,将从受试动物得到的样本与NMR产生的代谢组数据库进行比较,就可以确定它在主成分图上的位置,从而确定其机制,并有可能找到生物标志物。处于相似病理生理状态的动物得到的样本通常具有相似的组分,因此,在主成分图中也处于相似的位置。另外,一些环境因素和性别、饮食等因素都会影响分析结果,故需要采用滤噪技术,如正交信号校正(orthogonal signal correction),同时采用更为复杂的分析方法,如偏最小二乘法、判别分析(PLS-DA)和人工神经网络。用这类方法可以建立复杂的数学模型,对未知样本进行预测分析。NMR技术在代谢组学中的应用越来越广泛,但仪器价格及维护费用昂贵限制了该技术的进一步普及。
1.2 质谱技术
质谱(MS)技术是将离子化的原子、分子或是分子碎片按质量或是质荷比(m/e)大小顺序排列成图谱,并在此基础上,进行各种无机物、有机物的定性或定量分析。新的离子化技术则使质谱技术的灵敏度和准确度均有很大程度的提高。将预处理的体液或是组织,加至质谱仪,经历汽化、离子化、加速分离及检测分析后即可得出相应代谢产物或是代谢组的图谱。图谱中每个峰值对应着相应的分子量,结合进一步的检测分析可以部分鉴定出化学成分以及半定量关系。不同组别的质谱图存在差异,加以区别、鉴定,亦有助于研究代谢的变化规律及标志性代谢产物[3]。
NMR技术与MS技术相比,各有其优缺点,需要在研究中灵活选用。总体而言,NMR技术应用的更为广泛。此外,根据代谢组学的研究需要,还常用于其他的一些分析技术,如GC、HPLC、高效毛细管电泳(HPCE)等,它们往往与NMR或MS技术联用,进一步增加其灵敏性。
2 代谢组学技术与中医证候的研究
辨证论治是中医药理论的核心。其实质是根据个体心身特点及其当时的疾病反应状态而有针对性地进行个体化的治疗和预防,从而达到最佳治疗效果。中医的“证”是论治的起点和核心。“证”是指在疾病的发生、发展过程中,一组具有内在联系的、能够反映疾病过程在某一阶段的病理病机,是机体对体内外各种环境变化和致病因素作出反应的一种功能状态,其外候表现为一组有相互关联的症状和体征群。辨证施治既不同于对症治疗,也不同于西医的辨病治疗。由于每一个证候都有其外象(外候)与内涵,外候是望、闻、问、切四诊所获得的信息整理而得,很难量化,即使用流行病学方法加以演绎,依靠专家的经验打分,最多亦只是半定量,很大程度上依赖于医生的诊疗水平。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,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化、定量化,避免了人为因素的误诊。
成都中医药大学王米渠教授用基因芯片的方法研究中医寒证患者,发现寒证的基因表达谱有显著差异,在59条差异表达基因中,绝大多数与代谢(能量代谢、蛋白质代谢等)有关,说明寒证患者的代谢网络有别于常人。上海交通大学药学院实验室采用代谢组学研究发现肾阳虚模型动物的代谢网络明显偏离正常组动物,而用温阳中药干预后,模型动物的代谢谱回归至正常范围,呈现网络修复的结果[4]。
本课题组以慢性束缚方法制作应激大鼠模型,运用动物行为学评定和以方测证等方法确定该模型为肝郁脾虚证候模型[5-10]。经NMR数据采集与分析发现:①正常组与模型组之间存在代谢产物谱的显著差异,也就是说正常组与以慢性束缚方法制作应激大鼠肝郁脾虚证模型组之间有着代谢产物的不同。②模型组随着造模时间长短的不同,其代谢产物有所变化。③中医证候之间可能存在着非常明显的代谢产物的不同,这种不同是基于不同证候存在着不同物质代谢或其代谢网路的改变。中医证候的生物学基础也可能从代谢组学研究中找出特异的标志性代谢产物,用生物信息学方法分析生物标志物的功能,来确定“证相关代谢谱群”。基于这些研究,我们提出中医证候的定义:证是机体对体内外各种环境变化和致病因素作出反应的一种功能状态,其外候表现为一组有相互关联的症状和体征群,其本质是机体失衡而致的代谢或其网路的改变。
3 中医证候代谢组学研究的方法
中医证候代谢组学研究技术是通过采集证候样本或模型动物的血浆、尿样品并进行代谢产物谱分析,得到各自的代谢产物谱,找出特异的标志性代谢产物,用生物信息学方法分析生物标志物的功能,以确定“证相关代谢谱群”。也可以用方证反证的方式验证方药的作用机理和进行方证相关性的研究。值得注意的是,现已证明动物体的内源性代谢产物与生理条件下的各种变化有关,如性别、年龄、个体间的健康状况、遗传差异性、外源因素昼夜节律更替、饮食、温度、觉醒等刺激,甚至周围气候不同、菌群的改变,代谢组也可发生种类及数量的差别。因此,建立生理条件下对代谢谱的正确认识,是研究各种病理条件或刺激干预的前提。
代谢组学正处于快速发展的阶段,日益成为研究的热点。高通量、高分辨率的分析技术与生物信息学相整合,从生物代谢层面进行研究,提供了了解生物体的独特视角。代谢组学研究侧重于寻找相关特定组分的共性并加以分析、判断,使诊断、治疗力求个体化,如何把握个体及小样本群体的特质是今后努力的方向。代谢组学最终是要将研究的触角涉及每一个代谢组分,研究其共性、特性及规律。在分析手段方面,各种技术都各有所长,怎样进行优势互补,使得各种分析技术的数据能统一、交叉验证也是一个亟待解决的问题。而且代谢状态变化之迅速,影响因素之多,都给个体化研究带来很大的困难。如何将代谢组学技术和方法与传统的中医学理论结合起来,并遵循循证医学的原则开展中医药的理论与临床研究将是未来中医方证研究的重点。
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“尊严”概念无用论在学界引发了激烈争论,许多著名学者都纷纷表达自己的看法。刊发麦克琳文章的《英国医学杂志》发表了30多篇快评,许多生命伦理学学家卷入争论,甚至包括美国总统生命伦理委员会的专家们。这表明,“尊严”概念无用论不但是一个学术议题,而且也是一个政治议题。这一议题触动了伦理学家和政治家们的敏感神经。在这场讨论中,绝大多数学者承认,“尊严”概念的确存在含义不清晰的问题。但是,面对这一问题,简单的抛弃并不是好办法,设法澄清其含义才最重要。学者们从三个方面对麦克琳的思想做了批判。首先,人们不能以“模糊性”作为抛弃一个概念的理由。许多概念含义都是很模糊的,在不同的道德共同体中和不同的文化传统中可能有不同的阐释,然而它们不但未被抛弃,实际上还被频繁使用,具有极强的生命力,如平等、正义、善、公正等概念便是如此。“尊严”其实也是这样的概念。其次,含义模糊并不一定意味着概念无用。就“尊严”概念而言,在许多领域,如学、法理学以及生命伦理学领域,它都是相当有用的,往往被用来表达丰富的思想,这样的概念不应被随意抛弃。对于这样的概念,人们要做的事情是对其进行更加精致和细密的哲学分析和理论探讨,而不是简单抛弃。最后,“尊严”概念和“尊重自主性”也有差异。“尊重自主性”主要指对人类理性的尊重,但对那些缺乏理性的人类个体,我们允许使用人制度,因此可以不再考虑这些个体的自主性。例如,深度昏迷病人、休克病人以及婴幼儿。但是,我们不能因这些个体缺乏理性而不考虑其尊严,随意处置甚至侮辱他们。相反,我们必须认真看护他们,敬谨地对待他们。“尊重自主性”与“尊严”不能等同的情形很多。例如:一个人的自主性未被违背,却可能有失尊严;一个人的自主性受到了侵犯,却可能未失尊严。前一种情形,如那些来自贫穷地区,因经济困难而无法得到医疗服务的病人;后一种情形,如一个自杀者被强制送医等。可见,“尊严”概念与“尊重自主性”可能在含义上有重合之处,但两者并不等同。西方学者除了对“尊严”概念无用论提出批评意见,也对“尊严”概念的内涵进行了探索。一般来说,尊严意味着“某种值得赞誉或崇敬的东西”,或者是某种杰出或非凡的特性。在“尊严”概念的历史沿革中,康德在理论上做出的贡献最为重要。康德关于人之所以都拥有尊严是因为他们都拥有理性的自觉,人的尊严与人本身的固有价值相联系的观点对当代“尊严”思想具有重要影响。事实上,无论“尊严”概念的含义如何演变,“尊严”概念都应该是生命伦理学的核心价值观念。关于“尊严”概念是否有用,是存是废,中国学者也提出了自己的看法。中国学者大多肯定“尊严”概念在各个学科领域所具有的重要价值。比如,关于“人的尊严”到底在生命伦理学中有何用途的看法,韩跃红就认同生命尊严应当成为现代生命价值观的内核的观点[4]。张国安也坚持认为“人的尊严”乃生命伦理学之重要概念,具有不可替代性;“人的尊严”是生命伦理学的基本价值追求,它在其概念体系中处于较高层次,统摄其他概念[5]。甘绍平明确表示:“研究尊严理念,从而更好地坚守维护人的尊严的原则,是今天人们的一项重要职责。”[1]可见,国内学者大多对“尊严”概念持肯定看法。
二、“尊严”概念的价值
(一)“尊严"概念所代表的价值,人类不能使用其他语言来进行表达
持“‘尊严’概念无用论”观点的人认为,“尊严”这一概念完全可以使用其他语言来代替,如“人权”或“人的自主性”等。在他们看来,“尊严”概念并未提供超出这些概念的更多东西。然而,如果我们对这些概念之间的差别进行细致分析,就会发现“尊严”概念的涵义不但区别于其他概念,而且实际上内涵更为丰富,它所反映的某些价值无法使用人类的其他语言来进行表达。许多人以为在某些场合中“尊严”概念完全可以被“人权”与“人的自主性”这两个概念来代替而并不损失任何含义。事实上,“尊严”概念和“人权”与“人的自主性”都仅仅只是含义交叉的关系,并不能互相代替使用。首先,“人权”与“人的自主性”这两个概念都只含有“尊严”概念的部分涵义,二者都不能完全包容“尊严”概念所含有的伦理意蕴。例如,孟子讲:“一箪食,一豆羹,得之则生,弗得则死。呼尔而与之,行道之人弗受;蹴尔而与之,乞人不屑也。”(《孟子•告子上》)艰难境遇最能展示一个人的尊严。一个人处于即将饿死的境遇中却拒绝嗟来之食,是有骨气的表现,是一种做人的尊严。然而,有骨气与“人权”和“人的自主性”之间却并没有必然联系。孟子把这种骨气称之为“浩然之气”,其“至大至刚,以直养而无害,则塞于天地之间”(《孟子•公孙丑上》)。“人权”与“人的自主性”这两个概念显然都不能包容这种含义。又如,英国学者泰德提到一种未被侵犯人权,也没有被违背自主性的典型情形,就是那些因身体退化失能又缺乏儿女照顾而不得不孤单地在养老院里生活的老年人。这些人早已退出社会生活,终年没有人探望,他们常常产生被社会和家人抛弃的感觉。虽然政府的高福利制度使他们没有衣食之忧,但是他们感到缺乏“尊严”[6]。对这些老年人而言,缺乏尊严有何伦理意蕴?这伦理意蕴便是:这些老年人对国家和社会来说已经失去价值,因而他们自己丧失了生活的意义感。这一伦理意蕴显然与“人权”和“人的自主性”之类概念的意蕴完全不同。其次,由于涵义交叉,“人权”与“人的自主性”中的某些涵义实际上也无法被“尊严”概念包含。例如,当一个人人权受到侵犯时,或者当其“自主性”被剥夺时,很可能与其“尊严”毫无关系,甚至反而展示了个人的“尊严”。人权受到侵犯的情形,如一个人因坚持正义而为恶势力所不容,惨遭杀害,其人权受到侵犯,却并未丧失“尊严”。为正义事业献身倒是一种英雄壮举,反而展示了个人“尊严”。“人的自主性”被剥夺的情形,在学上有一个典型案例,足以说明人的自主性与人的“尊严”并非同一个问题,这个典型案例就是法国的“投掷侏儒案”。1994年,法国奥日河畔莫桑镇(CommunedeMorsang-sur-Orge)镇长了一个禁止在这个镇的舞厅进行“投掷侏儒”演出的命令,认为这种演出伤害了人性“尊严”。然而,当事人认为镇长的决定没有道理,就诉至地方行政法院,请求撤销镇长禁止“投掷侏儒”演出的命令。案件反复审理,最后上诉到法国最高行政法院,最终作出了该行为“与公共秩序(orderpublic)不相容”的裁定[7]。当事人认为,“投掷侏儒”演出乃是其自主自愿选择的行为,而镇长的禁止命令违反了其自主性。可是镇长却认为,不允许“投掷侏儒”表演是维护当事人的“尊严”。在这个案例中,当局诉诸“尊严”,而当事人诉诸“人的自主性”,两者的结论与主张截然不同,表明“人的自主性”与“尊严”有时并非同一回事。这种情形也典型地体现在发生于中国某地的“女体盛”事件上。2004年,某娱乐公司推出“女体盛”,以女大学生的身体当食器盛菜,引发争议。随后,某妇联发表文章怒斥“女体盛”侵犯女性“尊严”,而当事人却称行动出于自主选择。可见,尊重人的自主性并不一定意味着尊重人的“尊严”。所以,“人权”和“人的自主性”与“尊严”概念在含义上有实质不同,尽管某些情况下其含义确实有交叉,但彼此并不能互相代替。“尊严”概念所表达的某些重要价值确实不能在其他概念中找到或用其他言辞来确切表达。当然,到底何种重要价值只能通过“尊严”概念来表达,也许还需要深入研究,但是毫无疑问,“尊严”概念是不能被其他概念取代的。概念含义模糊的情形在各个学科中都是很常见的,如法学中的“权利”、哲学中的“理性”等概念,都是如此①。这些概念的确切含义至今仍在不断探讨中,甚至每一项涉及这些概念的具体研究都要首先对这些概念进行界定。
(二)“尊严”是生命伦理学的核心价值观念
与医学伦理学不同,生命伦理学并不只是关注行为规范,而是要研究作为行为规范之依据的价值观念,如“正义”“平等”“德性”“权利”“义务”等,但这些观念中所体现的核心价值乃是人性“尊严”。诸如安乐死、人工流产、放弃治疗、器官移植、基因工程、人工生殖等当今生命伦理学研究中的主要生物医学议题几乎都与“尊严”相关。之所以如此,主要是因为当代生物医学技术的每一个进步都有可能从根本上触及传统价值,而某些传统价值乃是人类生活的基础,其如此重要以至于它已经成为人类生活秩序的根基而不可被动摇。人性“尊严”就是这样一种基础价值,是当代生命伦理学辩护的核心价值观念。显然,把“尊严”作为生命伦理学研究和辩护的核心价值观念,这是现代社会文明发展的必然结果。人性“尊严”思想的萌芽出现于古希腊罗马时期,德尔斐阿波罗神庙上的铭文“认识你自己”就是先贤对人性“尊严”思想的哲学启蒙。而近代启蒙运动以来,人性“尊严”思想越来越为哲学家们所关注,卢梭、孟德斯鸠、伏尔泰、狄德罗等思想家都对“尊严”思想有过深刻阐述[8]。康德的“人是目的”的目的论思想奠定了现代人性“尊严”观念的理论基础,并使“让人拥有尊严”越来越成为近现代人类社会的重要奋斗目标。人类能够追求“尊严”,这是人与动物的重要区别,是人类作为理性存在的重要标志,是人类自尊、自信、文明与开化的体现。就此而言,在现代生物医学科技背景下,在人性“尊严”面临工具理性威胁的道德境遇中,生命伦理学把“尊严”作为核心价值来研究并非来自某些聪明人的偶然灵感,而是合乎文明社会发展逻辑的一种必然选择,也是现代社会发展和文明发展的支柱与结果。
(三)“尊严”概念帮助人们对抗工具理性,拯救人性迷失
【关键词】医学生物学 教学 探讨
在卫生学校初中起点的中专教育阶段,医学生物学是刚刚进入学校的学生首先接触到的基础医学课程。医学生物学涉及与医学相关的生物学基本理论、基本知识和基本技能等,既是医学基础的前沿学科,又是学习其它基础医学及临床医学的奠基学科,起着重要的桥梁纽带作用。下面笔者结合教学实践谈几点体会,以期更好的提高授课效果。
一、要激发学生的学习兴趣
兴趣是一种带有情绪色彩的认识倾向,孔子指出:“知之者不如好知者,好知者不如乐之者”,学习生物学的兴趣一旦被激发,其主体学习的意识便得到弘扬。我校医学生物学通常安排在入学后的第一学期或第二学期开设,课程性质为考查课。由于是考查课,给学生造成一种医学生物学“不重要”的假象,而且学生目前普遍存在学习基础偏低的现象,医学生物学又是以细胞生物学和医学遗传学两大方面的基本内容为主要教学内容,这些内容相对微观、抽象,初中起点的学生从未涉及过,相对新奇,当他们接触到第一门专业基础学科时,都会有着强烈的好奇心与新鲜感,因此,培养学生对这门学科的兴趣,上好第一次课―绪论是至关重要的。先从一系列问题开始:什么是生物?我们周围哪些是生物?哪些不是生物?他们的区别是什么?我们为什么会长得象自己的父母?学习医学为什么要学生物学?让学生一下子进入角色,觉得生物学知识并不遥远,随着教师的答疑,使学生了解了医学与生物学关系密切,生物学是其它医学课的基础,临床医学的突破依赖于生物学技术的发展,同时生物学的发展也源于临床医学研究的需要。如困扰人类的心脑血管病、恶性肿瘤、遗传病、艾滋病,还近几年来的非典、禽流感、甲型h1n1等传染病的治疗和攻克,都依赖于分子生物学、细胞生物学、遗传学、免疫学等的发展;为了满足人类“青春永驻”的愿望,临床医学又提出了如何延缓衰老的命题,这要通过生物学来进行研究,同时也促进了生物学的发展。生物学与医学是相互依存,互相促进的关系,通过绪论的讲解使学生明确了学习这门学科的重要性,从而产生了学习的积极性和主动性。
对学生学习兴趣的激发要贯穿始终。每一次课教师都要用自己的智慧,尽可能用生动、形象的形式来传授知识。例如:在介绍DNA的双螺旋结构模型时,我们把它比做一个旋转扶梯,在介绍蛋白质分子的一级结构和空间结构关系时,可以将其比喻为一根毛线和一团毛线之间的关系。用生活实例对所讲知识进行强化,使其由抽象到具体,使烦燥内容生活化、形象化、具体化。
二、改革教学方法,提高教学质量
利用多媒体技术教学:多媒体教学是集文字、图象、声音、动画及视频为一体的先进的现代化教学手段,能够清晰地展示教学内容,有效地帮助学生理解和记忆。如在“细胞”一章的教学中,常遇到一些抽象的概念和内容,对这部分内容采用多媒体教学,可达到事半功倍的效果。例如细胞器的结构、细胞有丝分裂的内容,采用传统的板书加挂图很难讲清楚,尽管老师用发很大力气,学生仍然很难理解,而且感觉到枯燥。而我们采用多媒体技术,结合动画的播放来讲授这部分内容,让学生既感觉新奇,又理解和掌握了知识,收到了很好的教学效果。
积极开展启发式、互动式、讨论式的教学,充分发挥学生的主观能动性,充分调动学生学习的积极性。将传统的以教师讲为中心的教学模式变为以学生为主体的教学模式。在课堂教学中,改变教学模式单一化的状况,树立教学模式多样化的观念,采用多种灵活多样的方式,充分利用录像和多媒体等先进的教学手段,使抽象概念具体化,提高教学效果。
三、重视实验教学
关键词: 代谢组学 中医药现代化 证 疗效评价 中药新药
1 代谢组学与中医药学理论体系的联系
中医药学是有着数千年历史的古老科学,在历代医家不懈的医疗实践中,形成了以整体观念和辨证论治为特点的理论体系。所谓整体观念,是关于人体自身的完整性及人与自然和社会环境统一性的认识,是整体思维方法在中医理论中的体现。中医药学非常重视人体的统一性和完整性,认为人体的每个局部都是整体的一部分,都具有整个生命的全部信息;另一方面注重人体与环境的统一性,认为人的生命活动与自然运动规律相统一。这种观念贯穿于中医学对人体的生理活动和病理变化乃至疾病的诊断、预防和治疗等各个方面的理性认识之中。近年来,中医药现代化研究已经成为学术科研上的焦点问题,学者们力图用现代科学方法论来衡量和改造中医药学,却出现了中医药学在现代科学面前无法证明其科学性的尴尬局面[2]。这都是由于现代医学的方法论与中医药学的方法论之间存在着明显的鸿沟,中医药学研究用的是整体思辨的网状思维模式,它注重把握事物之间的联系,而不是事物本身,因而其知识结构是综合的、整体性的;同时,中医药学善于把人与环境因素综合地加以考虑,其思维呈网状结构。而现代医学研究是还原分析的链式思维模式,它是建立在实验分析基础上的,注重研究事物本身的特性,往往忽略了事物之间的联系,其知识结构是分析性的、局部的。然而,人体本身是一个复杂的整体,人体的复杂性及疾病的联系性,与中医的整体网状思维模式接近现代医学,也正由一元化向多元化转变,由单一性向系统型转变。基因组计划基本完成,标志着生物学研究进入了“后基因时代”,而系统生物学研究是后基因时代的最主要研究任务。基因组学、转录组学、蛋白质组学及代谢组学都是系统生物学的重要组成部分,基因组学、转录组学和蛋白质组学分别从基因、mRNA、蛋白质层面探寻生命的活动,然而,代谢物是生命活动的最终产物,代谢物的水平可以被看作是基因或环境发生变化时生物体作出的最终的应答,正如Oliver Fiehn所认为的“代谢物是基因型到表现型之间的桥梁”[3],“基因组学和蛋白质组学告诉你可能发生什么,而代谢组学则告诉你已经发生了什么”[4]。因此,代谢组学是系统生物学研究的终点。总之,代谢组学属于全局系统生物学(Global systems biology)研究方法,与中医药学的整体观念相对应;且代谢组学研究的目标是代谢物,而“代谢物是基因型到表现型之间的桥梁”,其研究更接近表现型,由此,代谢组学用于中医药现代化研究具有不可比拟的优势。
2 代谢组学与“证”的现代研究
辨证论治是中医学认识和治疗疾病的基本思路,是中医理论体系的基本特点之一。“证”是辨证论治的起点和核心。所谓“证”,是指在致病因素作用下,机体内外环境各系统之间相互关系发生紊乱所产生的综合反应,是反映疾病处于某一阶段病因、病性、病位、病势等病理要素的综合性诊断概念。因此,“证”的现代研究是中医药现代化研究的核心任务。近年来,学者们对“证”进行了广泛而深入的研究,主要集中在证候的标准化、客观化、证候的本质、计量诊断、证候的动物模型等方面。其中证的标准化、规范化是进行“证”的其它方面研究的基础,如果对证候没有一个客观的尺度加以评价,其它方面的研究也就无法进行。每一个证候都有其外象(外候)与内涵,证的标准化研究中,对其外候的研究主要是根据中医文献及临床资料,并结合临床流行病学研究,制订某些证的诊断标准,使辨证达到规范化,并将现代医学的实验指征结合到证的研究标准之中;但外候是用四诊——望、闻、问、切所获得的信息进行整理而得,很难量化,即使用流行病学方法加以分析,亦是靠专家经验打分,最多亦只是半定量。这种诊治的准确性很大程度上依赖医生的诊疗经验,无论在准确性、稳定性、敏感性等方面都更多地受到医患双方主观因素的影响。因此,从证的内涵方面去制定“证”的诊断标准十分有意义。近年来,学者们致力于探索证候的高特异性和高灵敏性的指标,试图建立证候实验诊断单个金指标,然而,由于证的整体性、动态性和异病同证、同病异证等特征,不可能用单一指标作定性、定量、定位的说明。据此,证候客观化研究采用综合指标,精选非特异指标进行特异组合,建立能反映证本质并能区别它证的定性、定量、定位综合实验指标,辅助四诊,确定证候诊断具有重要的意义。代谢组学正具备反映和解决这些问题的“组”、“群”、“谱”集成的分析功能。它能够通过检测不同时间患者的尿液或血液,对这些代谢产物进行分析,从而确定不同的证所对应的代谢组,使“证”可以得到客观化的表述。另外,利用代谢组学方法,通过研究代谢物图谱随时间的变化,能够帮助人们更好地理解疾病过程中“证”的变化与机体内物质的代谢途径和代谢状况的关系,还有助于疾病生物标记物的发现和辅助诊断,使诊断、治疗达到个体化。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。
味标识物
《柳叶刀》杂志曾经刊载了一则有趣的报告,一条狗总是爱舔女主人腿上的一颗黑痣。令人不可思议的是,她去医院后,医生诊断出这个部位患有恶性黑素瘤。虽然这样的故事一直在医学界流传,但是由于缺少证据,并没有多少人给予足够的关注。不过,从那时开始,科学家相继在大鼠和小鼠中观察到类似“嗅出疾病”的能力,这种能力帮助这些啮齿动物远离种群中生病的成员。如今,研究人员相信他们已经搞清了这些动物是如何具有这项本领的。
借助一些现代技术,如气相色谱和质谱等,医学研究人员已经从人体呼出的混合气体中分离出各种分子。利用这种方法,现在已经有多个研究小组着手分析特定疾病气味的化学物质分子,这样我们就可以找出其中的“气味标识物”。“气味标识物”指的是疾病细胞产生的特殊物质,它们可能是出现疾病的征兆,尽管这个时候还没有显现出明显的症状。包括哮喘病中发现的一氧化氮,糖尿病的丙酮,肾衰竭的氨气等。对乳腺癌患者来说,甲醛可能是一种标记分子,这种小分子只含有单个碳原子。
“闻出”癌细胞
众所周知,利用犬类的超强嗅觉来协助侦查包裹和行李中的以及爆炸物的做法已经非常普遍。可是利用狗的嗅觉来追踪癌症,那就完全是另外一回事了。找到狗能“闻出”癌症的科学依据,为了弄清楚这些问题,就要对气味做化学分析。
英国科学家整整花了16年时间研究,所有证据都显示,肿瘤会产生一些挥发性、并可蒸发到空气中的物质。这些物质也被发现存在于尿液、皮肤表面或者病人呼出的气体中。比较健康人和癌症病人呼出的空气,结果显而易见,两者所含的挥发物质是绝对不同的。事实如此,但这样的区别从何而来?区别由癌细胞的专属机能造成。所有的细胞都会吸收和排出气体,但是癌细胞的功能会出现紊乱。例如它们会使用大量的糖分用于无限制的生长。所有这些,还包括一些我们尚不了解的机制,都会使得它们产生一些与正常细胞不同的气体。正是这些气体帮助小狗识破癌症的秘密。
为了得到直接有效的数据,研究人员选择了尿液作为样品,这样既方便收集,也方便对狗狗进行训练和测试。也正是出于这个原因,他们决定研究膀胱癌,因为这个器官是直接与尿液有接触的。一共有144位志愿者参加了实验,包括108位健康人和36位癌症患者。他们同意捐献出一些尿液用于这个新型实验。而小狗们更是接受了7个月的强化训练,目的是学会忽略与癌症无关的气味。
实验结果令人振奋,在41%的情况下,这6只狗狗找出了属于病人的尿液。当然,这比起专业的癌症专家们来说是要差一些,但比随机概率要高很多。如果,随机用鼻子去闻尿样的话,平均只有7%的可能恰好找出有问题的那一份。后来,其他实验室也开始陆续地进行了犬类诊断能力的测试。
闻味辨疾病
在美国加利福尼亚州的另外一个医学研究小组也训练了5条狗来辨认患有肺癌和乳腺癌的病人呼出的气体。随后,研究人员又让它们分辨86个癌症病人和83个健康人呼出的气体。结果出来,把所有人都吓了一跳,95%以上的情况下,这些小狗都能作出正确的判断,跟传统的诊断方法不相上下!是训练方法极为奏效吗,还是犬类的嗅觉对气息比对尿液更敏感呢?我们暂且不去管它。狗狗的鼻子怎么会如此的神奇呢?这是因为它的嗅觉至少要比我们人类强上1万倍。在狗的鼻孔中,我们发现了比人类更灵敏、数量更多的“嗅觉感受器”。
被认为是嗅觉冠军之一的德国牧羊犬,拥有2.2亿个嗅觉感受器,而我们人类只有区区500万个。我们正是借助这种感受器来感知漂浮在空气中的气味分子。为了正确分析嗅到的气味,狗的大脑具有一些特殊的功能。它们大脑中有称为“嗅叶区域”的专司嗅觉,体积是人脑相同区域的4倍,即比人脑的总体积要大得多。这样一来,狗狗一半以上的大脑活动都与嗅觉有关。遗憾的是,研究人员至今还没有发现一种所有癌症中都存在的标记分子。
狗狗究竟闻到了什么?是疾病的气味还是其他相关的气味?我们并不清楚。不管怎样,大家还是对结果相当满意。研究人员希望现在就能将这个实验扩大到更多的志愿者和病人中去。
任重而道远
长寿总是人们的共同愿望。但是,如果不懂得抗老保健的知识,不按照抗老保健的原则去身体力行,那么,愿望与现实的距离就会越来越远。人体组织器官的结构和功能,是随着年龄的增长而不断变化的。这些变化主要是由两个对立统一的生命活动――生长和衰退所组成。在青、壮年时期,生长过程是主要方面,随着年龄的增长,衰退过程就逐渐出现。年龄增长是一个持续过程,各组织器官的生理功能衰退发生时间和发展速率参差不一。人的营养代谢功能在幼儿期最旺盛,至20岁左右转入了平衡阶段,70岁以后又逐渐降低。男女的生育功能在20岁左右很快上升,但女性40~50q就逐渐转入更年期,而男性则没有明显的更年期,即使有,也比女性晚5~10年。人的体力和脑力在出生后持续发展:体力最初发展比脑力快,到20岁前后达顶点,而后就逐渐降低;脑力则在20岁后仍持续提高,一般到40~60岁最成熟。此后如需保持脑力的活跃,必须依靠两个因素:一是尽量保持原来的脑力活动,不要突然终止;二是防止脑动脉发生硬化。前者主观上能够做到,后者则是个难题。
衰退的发生发展是生命发展的必然规律。研究它的目的不是为了防止它的发生和发展,而在于延缓其发生的时间和发展的速率。
二、老化与衰老
人的机体在发育成熟后,随着年龄的增长,结构与功能方面出现的种种进行性衰退变化现象,称为老化。其特点为:机体对内、外环境的适应能力逐渐减退。衰老和老化是两个既有密切联系又不尽相同的概念。老化是衰老的前奏,机体不断老化,最终导致衰老。
老化现象的出现,各生命个体间差异很大:各器官老化的发生和发展速度也不相同。一般人在三十多岁就开始老化。骨、软骨、肌肉、皮肤等对维持生命没有直接关系的组织,较早出现老化:而心、脑、肺、肝、肾等担负重要生理功能的器官,老化较迟出现。
一般认为,衰老是生命的后期现象,衰老的最终结局是死亡。人在45岁以后便进入初老期,65岁以后才算进入老年期。如果在45岁以前就出现身体外表形态及功能活动方面的老年性变化(如耳聋、眼花、脱发、皮皱、记忆力减退、工作效率降低等),则称为早衰。从理论上讲,衰老有两种:生理性自然衰老和疾病引起的病理性衰老。两者的界限不明显,难以区分。实际上真正无病而终者极为罕见。引起老年人死亡的原因各个国家或地区都有自己的特点,但总的来看,脑血管疾病占首位,其次为恶性肿瘤,以下依次为心脏疾病、意外事故,以及肺炎和支气管炎等呼吸系统疾病。这表明具体的死亡现象是随机因素造成的结果,是因为疾病或意外事故损坏了生命攸关的部位。也许并不存在特异的老年性疾病,但机体的衰老可以增加老年人对某些疾病的易感性,因此也可以说,衰老是老年性疾病的真正病因。
三、衰老与遗传
有关衰老的学说和假设很多,但基本上可归纳为两种相互对立的认识。一种认为衰老是生物固有的,随时间而演进的退化过程的结果(衰老的自然演进学说);另一种则认为衰老是随机损伤导致组织崩溃的结果,包括衰老的非自然演进学说、体细胞突变学说、免疫学说、代谢产物学说、内分泌学说等等。各种动物都有其独特的生命曲线(通过对死亡年龄的统计分析绘制而成),而且比较稳定。从不同人种的生命曲线也可看出,客观条件的巨大差异并不影响曲线的基本形态。医疗卫生事业的进步使人的平均寿命有了较明显的增长,但对最高寿命却没什么影响。衰老的自然演进学说派认为这些事实是寿命受遗传影响的根据之一。
中外都有不少关于长寿家族的记载,这的确是遗传因素在决定寿命中占有重要地位的有力佐证。例如清代无锡秦氏,兄弟9人,合共600余岁,其中4人的年龄分别为90、87、85和70岁;另有人曾研究国内某一家谱,共19代,计1945人,全面了解了他们的生卒年代,得出的结论是:“儿女长寿的机会,在很大程度上决定于父母的寿限。”国外一些人寿保险公司的统计资料也表明,人的寿命有一定的遗传性和家族倾向性。此外,人们发现单卵双胞胎的死亡年龄比双卵双胞胎接近得多,这也是遗传学上的证据。这些事实均表明寿命与遗传因素有密切关系。
从整体上看,动物的寿命是受遗传控制的,但衰老和死亡究竟是哪些因素造成的,意见很不一致。有的认为纯属遗传因素,有的认为纯属机遇性因素,或者两种因素兼有。影响人体发育的因素也很多,有的是先天遗传的,有的是后天环境影响的。衰老本身可能受这两种因素的综合影响(即所谓“多因子遗传”)。对于高度复杂的人类要区别“先天”和“后天”的作用是非常困难的。流行病学调查所作出的结论,一般只能是初步的印象。
不同人群的老年变化,其基本规律大致相同。但是有些特殊的老年变化的遗传基础是有种族特异性的,如某地印第安人极易得糖尿病(25岁以上的人发病率占42%,大于35岁者占50%)。又如美国的黑人,老年时患骨质疏松症比美国白人少,65岁以后发生股骨颈骨骨折的也较少。
相反,也有很多老年变化是环境影响所致,如儿童和成年期的营养、教育、职业、家庭生活、疾病及特殊嗜好等,这些对以后的老年变化起着决定性的作用。
四、抗老与益寿
人的正常寿命到底有多长?根据近年来细胞老年学的研究,人至少可以活到110岁,平均年龄可以达到120~150岁,真正的自然衰老要到100岁才开始。但是由于受各种各样不利因素(包括各种疾病和现代的“文明”生活)的影响,绝大多数的人不能享尽天年而“夭折”。既然寿命一方面受遗传因素的制约,另一方面又受环境因素的影响,那么尽量防止不利环境因素的影响岂不可以延年益寿吗?确实如此。讲究养生之道,预防疾病发生,是防止早老、争得应有天年的有效办法。
抗老益寿的研究在我国有悠久的历史。战国时期的医学巨著《内经・素问》就系统地记有养生之道。随着后人的不断充实和发展,我国逐步形成了独特的“摄生学”。它包括一套完整的理论和方法,如心神旷达、动则不衰、饮食有节、起居有常、抗老良方等。国外老年学的研究始于1830年,当时主要研究一些有关衰老的一般性问题,1920年以后才开始老年临床医学的考察,1940年转为从生物学、医学、心理学、社会学等多方面进行综合性研究。近年来,人类机体衰老的生理、病理等基础理论,老年病的流行病学、临床医学,预防、保健、康复和护理,以及老年人社会医学等,已经逐步融合发展成为医学科学中的一个专门学科――老年医学。老年医学研究的目的不单纯是为了延长老年人的寿命,更不是为了让他们在忍受病痛和各种精神折磨中苟延残喘,而是为了让他们生活得精神饱满、生气勃勃,在身心两方面都够得上健康愉快,还能为社会作出应有的贡献。
在实践中,人们发现许多老年人常患的疾病如冠心病、高血压、糖尿病等,可能在体内早已存在十几年了。这些病,如果能早期注意生活、饮食、运动和卫生等,到了老年期就不至于发生,或即使发生,也不会发展得很快、很重。因此为了保证老年人的身心健康和长寿,有必要把40岁以上的人(可称为老年前期)都包括在老年医学的研究范围内。
普洱市人民医院感染科,云南普洱 665000
[摘要] 在医学的临床治疗上,细菌感染是经常遇到的情况,不及时地采取措施对其进行处理,将会给患者带来更大的危机和痛苦,随着医学的不断研究,细菌感染的治疗取得了不错的进展,但是耐药细菌的出现又给临床治疗带来新的难题。噬菌体运用于临床治疗上,是临床细菌感染治疗的又一项重大突破。噬菌体的治疗方案广泛的被运用在临床治疗中。噬菌体是一种依赖细菌的病毒,它在细菌感染的治疗上,能够取得非常好的疗效,尤其是针对耐药性细菌感染,它比一般的药物能起到更好地疗效。噬菌体裂解酶是近年来比较热门的研究项目,它和传统的抗生素相比较有着独特的性能。该文主要讲述的就是噬菌体治疗细菌感染的临床进展[1],借此对噬菌体治疗细菌感染有所总结,望未来有更好地突破。该文主要阐述噬菌体治疗细菌感染的临床运用和其进展。
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关键词 ] 噬菌体治疗;细菌感染;临床进展
[中图分类号] R9 [文献标识码] A [文章编号] 1674-0742(2015)01(a)-0033-02
[作者简介] 赵兵(1974-),男,布朗族,云南普洱人,本科,副主任医师,研究方向:感染性疾病,病毒性肝炎云。
随着时代的不断进步,医疗不断发展的同时,细菌也在不断地发展与增殖,普通的细菌尚可以用传统的抗生素抵抗,但是随着耐药性的细菌不断增多,传统的抗生素已经不足以帮助人们治疗细菌感染,这在临床治疗上造成了不小的难题。噬菌体治疗是在耐药性细菌感染逐渐不受控制时渐渐被运用到临床治疗上的。耐药性的细菌感染对于临床治疗而言十分棘手,并且一度出现无药可医、束手无策的现象。因其耐药的性质,一般药物对于这类细菌来说基本无用,而噬菌体是一种对特异性感染的细菌、真菌、放线菌等微生物的病毒[2]。噬菌体遗传物质和结构简单,一般需要寄生在细菌真菌等宿体内。该研究对噬菌体治疗细菌感染的临床进展作出研究,基于被动治疗与主动治疗的方式开展实验,现已取得不错的效果,现报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
细菌感染从古至今都是人与动物的常见疾病,在从前细菌感染是致死的主要原因之一,由此可见细菌感染治疗的重要性。噬菌体是英国和法国于1915、1917先后发现,并实际运用于细菌感染治疗上。1934年美国报道噬菌体抗肠球菌感染成率高到百分之八十。而随后也有公司对噬菌体作为商业性生产,这足以证明20世纪40代的时候,噬菌体治疗细菌感染就能够运用于临床治疗上。但也随着抗生素的出现,噬菌体逐渐淡出人们的视线[3]。
1.2 方法
抗生素有效地遏制了细菌感染,使得临床治疗得到了极大的便利。但是随着近几年耐药性菌的大量出现,让传统的抗生素起不到应有的疗效,这样也使得人们对于细菌感染变得束手无策,研究出能够抵制耐药性细菌感染的制剂,依然是迫在眉睫,所以人们又把目标回到噬菌体身上。近几年各国的研究者通过动物实验证明噬菌体治疗细菌感染,足以给予一定的认同,并且发现噬菌体治疗细菌感染,在用药时间和剂量上的限制相对较小[4],因此,噬菌体治疗细菌感染也被广泛的运用到临床治疗上。
2 噬菌体的研究成果
2.1 噬菌体的治疗方法
当前噬菌体控制细菌感染的主要方式包括主动、被动这两种治疗方式,主动治疗是指当噬菌体感染细菌后,菌体不断繁殖、分裂,并能够自动解体。被动治疗是指机体内噬菌体多于细菌,其数量远超于细菌体,当细菌吸收噬菌体后,细菌会发生裂解,从而可以到达治疗的预期效果[5]。噬菌体的这两种治疗具有普通抗生素所达不到的效果,噬菌体的动力学特性决定了其给药途径区别于传统的抗生素治疗方式。
2.2 噬菌体的给药途径
在噬菌体治疗细菌感染的临床治疗中,噬菌体的给药途径一直是研究热门,因为这与治疗效果有着密不可分的关系。而在临床治疗中口服和注射,这两种途径是最常见的[6]。口服噬菌体制剂被广泛认为是治疗肠胃细菌感染的最佳方式。但是要保证噬菌体在胃液高酸性环境中,保持活性需要特殊的方式,临床治疗时多会配合药物进行口服[7]。通过临床治疗表明,噬菌体能够在机体内被吸收并对其循环产生一定的作用,当噬菌体停留在肠胃内,这类现象可能是因为噬菌体的浓度与肠道的免疫能力有着密切相关的联系,能够相互产生作用,并得到满意的效果。根据大量的研究数据表明,注射常被作为一种噬菌体给药途径,能够起到不错的治疗效果,通过注射能够在最短时间内让噬菌体遍布机体各组织中,能够对感染部位进行有效治疗。并且不同的注射方法,其相应的治疗效果也存在一定的差异,根据临床试验证明,噬菌体浓度与其抗菌效果为正比的关系,同时,雾化吸入噬菌体的给药途径,这种方法对于治疗肺部感染有良效。通过实验证明噬菌体粉化后在4~22℃能具有未定性长达三个月[8]。雾化吸入噬菌体在临床上也可用于治疗肺部感染,噬菌体制剂在局部外用也有成功的例子。
2.3 噬菌体的生物特性
自然分离的噬菌体具有独特性,它对宿主非常的专一,这也是宿主选择性太窄的问题。研究表明可利用分子生物学的方式,将不同菌株的噬菌体放在一起,并且实验表明混合的噬菌体在很多方面都要优于单一的噬菌体[9]。另外机体免疫系统对于噬菌体的清除,也是治疗上需要思考的问题。机体免疫系统会分解、中和噬菌体让其失去活性,为此需要找出降低噬菌体免疫性的方法。同时噬菌体也有转倒毒素的时候,所以必须要选择合适的噬菌体开展临床治疗,因为噬菌体的药代动力学要比传统的复杂很多,也需要进一步的研究探索。
3 噬菌体的临床进展
3.1噬菌体制剂的研究现状
在治疗细菌感染时,活性噬菌体制剂存在一定的局限,为了提高噬菌体制剂的治疗效果,通过提取此种噬菌体中的裂解酶,以其特异性来治疗细菌感染。噬菌体裂解酶作为细胞壁裂解酶类的物质,能够与细胞壁的糖基特异性结合,因为这种细胞壁的糖基特性,可以使其发挥作用。
噬菌体裂解酶作为近代中产生的一种抗菌剂,具有不可复制、定向操作、无细菌抗药性影响的特点,这是噬菌体裂解酶与普通的噬菌体最大的区别,噬菌体裂解酶在治疗细菌感染中能够起到不错的治疗效果,且此种治疗方式比较稳定、快速,安全性更高。当前对噬菌体裂解酶的研究还存在许多亟待解决的问题,还需对其进行深入的研究和探讨,尤其是噬菌体裂解酶的细胞壁识别位点的分子、分子基础结构等方面的知识相对匮乏,但这又是解决噬菌体裂解酶如何降解细菌外膜的关键,所以研究噬菌体裂解酶有很长的一段路程[10]。
3.2 噬菌体裂解酶制剂的局限性
噬菌体裂解酶制剂在临床治疗中存在一定的局限,此种局限性与活性噬菌体制剂相同,均是因为二者受其特异性的影响。通过噬菌体裂解酶杀菌谱的扩张,能够改变这一结果,因此,还需对此进行大量的研究与探索。许多研究数据表明,噬菌体裂解酶是N端的催化结构及其催化结构域较保守,而其特异性由C端的细胞壁结合结构域所决定,通过不同噬菌体裂解酶结构域间不断作用,相互交换和重组,使其特异性、裂解性发生变化,经过基因工程技术,对裂解酶的各大结构域进行交换、重组,扩大其应用范围,使其裂解活性得到提升。由于噬菌体裂解酶的两端是两个独立的结构,我们仍然需要不断地研究与探索噬菌体裂解酶。
3.3 噬菌体裂解酶
纯化的噬菌体裂解酶可以起到治疗细菌感染和预防的作用[11]。2001年证实纯化的噬菌体裂解酶在实验中显示了良好的抗菌活性。为此噬菌体裂解酶的药剂也相应的生产,其中内溶素是比较受关注的一种噬菌体裂解酶制剂。噬菌体的内溶素有着很宽的抗菌谱,相比较它的抗菌作用而言更强。葡萄球菌是一种常见的细菌,易发生在人、动物间,使机体受到感染,葡萄球菌易于借助各种渠道获得耐药性,因此,加大了治疗葡萄球菌感染的难度。根据有关数据显示,噬菌体裂解酶对此类细菌的抗菌效果显著。
4 发展前景
通过实验研究和临床治疗,根据噬菌体和宿主菌的作用关系表明,烈性噬菌体相较于弱性噬菌体,更加具有治疗细菌感染的效用。噬菌体在宿主菌体内具有自我复制的能力,不能对噬菌体进行合理的量化,对噬菌体的代谢动力学也无法做出具体的解释,对其给药途径、治疗方式等均存在许多问题,由于缺乏明确的相关数据作为依据,只能得知在宿主菌体内噬菌体发挥杀菌作用与机体的免疫系统密不可分。根据大量数据表明,噬菌体联合中性粒细胞能够具有更有效的治疗结果,噬菌体在将来会是治疗细菌感染主要的手段,并且能够广泛的运用到临床治疗中。噬菌体的研究也会越来越具体化、细致化。
5 结语
在自然界中,噬菌体是一种广泛存在的细菌病毒,也是细菌的天然杀手,在细菌性感染,多重耐药性细菌的蔓延,让我们处在无特效抗生素的危险边缘,研究出有效的抗菌剂已是迫在眉睫。多重耐药性细菌感染治疗方面,噬菌体比常规的抗生素有着较高的优越性。通过几年的不断研究,目前已经研发出比噬菌体裂解酶制剂能够更好地抵抗耐药性的细菌[12],可是这些还不足以令我们停下研究的进程,噬菌体制剂的研究仍然值得我们不断地探索、突破。人类文明不断发展的过程中,细菌也是不断发展的,若不能更好地找出对抗细菌直接、有效的方法,对于今后的临床治疗也是一项考验。通过近年来的临床治疗结果表明噬菌体在临床使用时,其中仍然存在各种各样的问题,例如抗菌谱狭窄、给药途径、给药剂量、全菌噬菌体的免疫原性及药代动力学等。噬菌体是细菌病毒,如若使用不当也会带来不可想象的结果。为了加强噬菌体治疗细菌感染的安全性,使其能够发挥出最大限度的治疗效果,还需我们对其进行大量的研究,尤其是噬菌体在机体中的药代动力学这一问题,争取让噬菌体细菌感染治疗方面取得更大地突破。
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