中医基础理论与代谢组学的联系

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科学家在代谢组学的研究过程中尝试利用了多种分析技术。色谱、质谱、核磁共振、红外光谱、紫外吸收、发射性检测、光散射以及电化学等分离分析手段及其组合都出现在代谢组学的研究中［6］。其中气相色谱Π质联技术和核磁共振技术依据自身优势成为代谢组学研究中最主要的分析手段［7］。核磁共振（NMR）分析快速、选择性好，其样品处理简单且不造成破坏，操作过程相对简单方便，只要是含氢的代谢物都可被检测出来［8］，它比较适合研究代谢产物中的相对复杂成分。而气相色谱Π质联技术多用于相对分子质量较大的、难以衍生化、不稳定及不易挥发的样品处理。两者在技术操作分析及准确全面产生代谢组群上互为补充。

中医基础理论与代谢组学研究的联系及应用

1代谢组学在阴阳五行中的应用

阴阳学说是朴素的对立统一理论，而五行是中国古代传统的思维方式，是古代朴素的系统论，是整体观念和辨证论治的重要基础。阴阳五行学说被引入到中医学领域，说明人体的组织结构、生理功能存在着既对立制约又协调统一的变化规律，以生克制化规律阐释事物之间的相互关系及保持事物间的动态平衡。阴阳及五行不能脱离具体的事物单独存在及变化，从中医学角度研究疾病的诊治来说，阴阳及五行的存在不能脱离患者的主诉、症状及体征等所有具体存在的客观事实。相对于中医学中系统、动态、整体的诊治体系，西医更加倾向于怎样解决当下最主要的问题，往往是治标不治本。但因为中医的诊治体系不能量化、标准化及透明化，尤其是像阴阳五行这样的抽象、复杂的概念，不能得到现代医学的完全认可，所以大家都在致力于找到能将中医学与现代医学相契合的一种研究方法。而代谢组学的兴起给中医发展提供了一个新的平台，机体体液代谢产物的多样化、数值化及组群的整体化，与阴阳五行的动态变化不谋而合。虽然现在代谢组学在中医基础的研究及应用可能只是初步阶段，但随着研究的不断进展，有希望以现代化技术量化中医体系，将中医与现代医学融为一体。简单的举个例子，范群丽［9］采用气相色谱-飞行时间-质谱（GC-TOF/MS）的血清代谢组学技术，探讨高血压患者体内的血清代谢学物质基础，发现高血压阴虚阳亢证患者不仅可与健康人从代谢组上相区分，还可与其他证型相区分，说明人体阴阳失调后可造成血清代谢物的变化，即不同的疾病、同病异证都存在物质基础差异，这与前期研究结果相一致［10］。

2代谢组学在藏象学说、经络学说中的应用

藏象学说是中医学理论体系的核心内容，它是研究人体各脏腑、组织器官的生理功能、病理变化及其相互关系的理论。人体以五脏为中心，通过经络沟通联络、气血津液灌注运行形成一个完整的不断变化的有机整体。五脏六腑的生理病理变化是独立却又是相互联系的，不同脏腑的生理及病理变化在特定环境下产生的代谢物质存在明显差异。简单地说，中医学中的藏象学说就是通过外在可见形象以研究内在不可见事物的方法。而现代研究方法中的代谢组学正是通过对体内代谢产物和代谢网路的变化，推断机体受到各种外界因素影响后的最终结果。机体受到外界刺激后产生的代谢物的变化，不仅可以反映脏腑、经络的生理功能，也能反映脏腑、经络的病理变化。以五脏中的肾为例，肾为先天之本，肾藏精，主骨生髓，肾中精气是促进机体生长发育功能的重要组成部分，内蕴元阴元阳，能够激发机体各种生理活动，是生命的原动力，支配着人的生、长、壮、老、已［11］。而如何进一步理解肾精是什么，肾精是否存在，能不能将其量化，到底肾精的量在什么范围内是生理性的，在什么范围内是病理性的。所以我们希望可以利用代谢组学研究技术，测定健康人与肾精不足证的体液中代谢组群的差异，以现代医学的角度理解中医学，更好地实现中医药的现代化发展。例如倪艳［12］提出利用“一对一”相关性研究和“一对多”的分析方法探讨区分肠癌患者或肝癌患者的特异性和共有性变量，建立特征代谢模式方程，探讨代谢组学分析技术筛选特异性指标的应用价值。同时我们也能从中受到启发，可以通过分析机体尿液、唾液、汗液或血清等的代谢组群的差异，结合现代化生物学知识即具有明显差异的代谢物质在体内的合成、转化途径，溯源到产生疾病的主要脏腑，而达到针对性的治疗或者未病先知的目的。比如利用代谢组学研究“脾在液为涎”等中医藏象学说的相关课题正在开展［13］。中医经络学说的现代化研究也在快速发展，唐勇等［14］发现针刺阳明经穴对机体尿液代谢物的影响基本一致，均可以升高尿液中马尿酸和氧化三甲胺的含量，降低甘氨酸含量；针刺阳明经穴与针刺阳陵泉对尿液代谢物的影响差别不大，但与针刺委中后的差别明显；针刺委中后尿液代谢物中肌酐明显升高。

3代谢组学在病因病机中的应用

病因病机学说是研究疾病发生原因、病变机制的系统理论，病因包括外感、内伤、病理产物性病因等；而病机是在中医整体观念及辨证论治思想指导下，结合病因对机体某一阶段病理变化的阐述。机体在疾病发展变化的过程中，不同阶段可能有不同的发病机制，产生不同的病理产物，应用代谢组学技术分析后，可能会发现相应的代谢产物的种类、数量等有所变化。所以随着越来越多的代谢组学技术在中医辨证、辨病的研究应用，有可能使疾病的病理机制量化及标准化，使患者就医时最常关注的事情———“为什么生病”一目了然。相应的研究如朱萱萱［15］将中医辨证方法同现代系统生物学理论相结合，探讨冠心病中医辨证分型与基于GC-TOF/MS的血清代谢组学的关系，结果表明该研究不仅可以有效区分疾病组和健康对照组，且男性患者中气虚血瘀型和痰阻心脉型可明显区分；女性患者中气虚血瘀型、痰阻心脉型和气阴两虚型也可明显区分。提示代谢组学方法可能成为冠心病病因病机有价值的新研究手段［16］。牟慧琴［17］认为因研究者对绝经后骨质疏松症病因病机的认识侧重不同，对此病的辨证分型各不同，缺乏统一标准及规范化辨证施治，影响了中医药优势的发挥。代谢组学技术对不同病因病机导致的疾病发生后机体体液代谢物的进行分析，可以将中医辨治规范化、标准化。

4代谢组学在防治原则中的应用

防治原则包括预防和治则两方面。预防包括“治未病”的预防思想及其与养生的关系；治则是在整体观念和辨证论治精神指导下，制定的治疗疾病所必须遵循的原则。我国古代医家非常重视疾病的预防，包括未病先防，既病防变，愈后防复。《素问•四气调神大论》载：“是故圣人不治已病治未病，不治已乱治未乱，此之谓也。夫病已成而后药之，乱已成而后治之，譬犹渴而穿井，斗而铸锥，不亦晚乎！”古代医家总结出了一些疾病发病前容易出现的症状，例如患者中风前会有头晕，甚至目眩，指端可能会出现麻木或口眼和肌肉不自主跳动等症状。虽然古代医家总结出了一些疾病的发病预兆，但目前临床很多疾病还未总结出发病征兆，况且随着时间、环境、气候等变化，出现愈来愈多的新发疾病，而诊断、治疗的手段远远跟不上疾病变化的速度。所以，现代越来越多的专家学者倾向于中医学一贯坚持的治未病思想。通过代谢组学技术分析不同疾病阶段的机体体液代谢物的差异，有可能使“治未病”成为现实。代谢组学可以通过对“黑箱”外内源性代谢物的种类及数量的变化，从疾病前兆到疾病发生，达到临床诊断判定标准的逐步演变，获得疾病前判定的科学依据，有利于对疾病进行预防，并进行预防效果的评价及预后评估。崔海珍等［18］通过亚健康脾虚证的尿液代谢组学研究成功区分出亚健康脾虚证组与健康人的尿液，初步得到其证型的代谢表型与差异性代谢物。分析出亚健康脾虚证的尿液代谢表型谱，从代谢谱图中寻找到有生物学意义的特征代谢物组。从整体代谢途径来研究亚健康脾虚证，有助于发展中医整体观在证候中的现代应用，为传统医学的现代化深入研究提供新的依据。杜振华等［19］通过对乙肝肝硬化患者与健康人血清代谢轮廓分析，发现血清代谢物在乙肝肝硬化病程中的差异，可较灵敏地区分肝硬化的临床分级，区分肝癌的发生与否。在大多疾病的发生发展中都有比较明显的阶段差异，结合中医“治未病”的思想，代谢组学研究技术有较大的施展空间。

随着科学的发展与进步，不断寻求新的科技手段发挥中医的特色与优势是中医药现代化发展的关键。中医学作为一门具有确切疗效的临床医学，必然有其独特的科学内涵及毋庸置疑的存在价值。但由于中医学缺乏现代科学理论的支持，没有切合自身体系的评价标准，导致中医药发展相对缓慢。如果将现代科学的诊治评价标准运用到中医药临床的指导中，包括脏腑、经络，辨病辨证、中药方剂，病因病机及疾病的防治等，建立中医相关的代谢组数据库，使中医学有一套统一的令人信服的现代化诊治标准，中医药的现代化发展必将快速前进。因此应用代谢组学的现代研究方法，从中医基础理论体系出发，由浅入深，通过多靶点、多方面的研究理念，不断推进中医学的现代化研究，在继承中创新，走出一条发展之路。（本文作者：刘颖、周红光、吴勉华 单位：南京中医药大学）