基于系统生物学的中医证候研究进展

"证候"是中医领域研究的核心问题,但中医证候缺乏客观、量化指标制约中医学的发展和中医现代化的进程。代谢组学、基因组学、蛋白质组学构成了系统生物学的主要研究内容,其灵魂在于"整合",与中医学"整体观"异曲同工。基于系统生物学挖掘中医证候的本质,使中医证候的辨识更具有可信度。本文综述近年来系统生物学在中医证候研究中的应用。     

中医证候的系统生物学研究

系统生物学方法的运用为中医证候研究注入新的活力,有望揭示中医证候的本质及实现中医证候的客观化.系统生物学的研究内容主要包括功能基因组学、蛋白质组学和代谢组学的各个层面,是研究生命活动最有效和全面的方法,所以从系统生物学角度出发,探索疾病的中医证候不仅成为可能,而且也具有重要的现实意义.常见疾病如冠心病、急性脑卒中、高血压病等的中医证候系统生物学研究取得了一定的进展,为今后的研究提供了思路与方法指导.     

系统生物学在中医证候研究中的应用

证候研究是中医基础研究的一个关键的科学问题,中医的"证"是辨证论治的起点和核心。随着后基因组时代的到来,系统生物学逐渐受到关注。系统生物学是研究一个生物系统中所有组成成分(基因、mRNA、蛋白质等)的构成,以及在特定条件下这些组分间相互关系的科学,将系统生物学应用于中医证候研究是目前的研究热点。本文探讨了中医证候与系统生物学的相关性及其意义,总结了基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学在中医证候研究中取得的成就,同时分析了系统生物学在中医证候研究中存在的问题与不足,并提出了今后研究的设想,为从多学科、多视角进一步认识中医证候的本质提供了重要的方法学基础和技术条件。     

家族性肾阳虚证转录组研究:理论基础探讨

证是中医学理论体系的核心概念，是充分体现中医整体观与辨证论治思想的重要概念之一。但半个多世纪以来的证候基础研究，多采用还原论、分析重构型、局部细化的研究方法。由于两者所依赖的理论依据迥然不同，缺乏实质性可结合位点，其研究结果及其价值便十分局限。本文基于课题组的系列国家自然科学基金项目的研究，着重从理论方面阐述，与证候基本特性相适应的研究策略与手段应当是足以展示证候整体观、动态观、系统观的“微观整体观”方法。而以功能基因组为代表的各种“组”学手段，以及系统生物学思想与方法，是目前生命科学领域较为恰当的首选技术平台。该研究成果是课题组实施之中的家族性肾阳虚转录组系列研究的重要理论基础。     

基于“整体观”系统生物学技术在中药研究中的应用进展

中药是中华民族的瑰宝,在人类与疾病作斗争的进程中发挥了不可磨灭的功绩。在建设健康中国的时代背景下,如何使中药在防病和治病中发挥独特优势是现今关注的焦点。中药具有"多组分、多效用、多靶点、整体调节"作用特点,仅从"局部观"研究中药不足以揭示其内在本质,故"整体观"的研究思路势在必行。系统生物学是从整体视角认识生物体的研究技术,与中药"整体观"研究思路不谋而合,故基于系统生物学的中药研究策略具有高度可行性。综述了系统生物学的主要技术基因组学、转录组学、蛋白组学、代谢组学、微生物组学、多组学联合以及网络药理学技术在中药成分、药理和毒理、基源鉴别、栽培与遗传育种方面研究中的应用概况,以期为基于"整体观"思路的系统生物学研究策略在中药中进一步应用提供参考。     

基于比较脂质组学探讨冠心病中医证候的研究思路

借鉴系统生物学研究模式,探索以"脂质组学"为评测尺度的冠心病中医证候研究新方法,通过对不同证型冠心病患者生物样本的比较进行脂质组学研究,阐明冠心病中医证候脂质代谢轮廓的异同,寻找不同证型的物质基础,为冠心病的证候客观化、定量化、证本质研究提供依据。     

基于代谢组学的补益剂与其对应虚证的相关性研究

补益剂具有补养人体气、血、阴、阳的作用,主治各种阴阳、气血、精津之虚证。以代谢组学为代表的系统生物学研究方法与中医理论的整体观相契合,适合于中医多靶点、多系统的整体研究。将代谢组学研究方法与虚证的补益剂干预作用相结合,是探究补益剂与虚证之间的对应关系的生物学基础及其作用机理的根本途径。     

生物系统论指导下的中医证候实质研究及其问题

本文就采用生物系统论的方法进行中医证候研究的思路进行了总结,通过目前中医证侯学与基因组学、蛋白质组学、代谢组学研究的情况,提出了中医证候学研究需要重视证候的功能性和证候的整体性特征。1生物系统论与中医证候实质研究的对接证候实质研究一直无法获得突破性进展,且曾一度陷入困惑的境地。由于中医的整体观和生物系统论强调的整体有着相似性,近几年来生物系统论的诞生似乎又给中医证候的研究带来了新曙光。学者们采用系统生物学研究思路和方法进行证候实质研究,提出了证候实质研究的假说和研究思路。蛋白质组学是研究特定时刻一个基因组、一组细胞或者组织表达的全部蛋白质,能够较全面地反映这一阶段的生理病理变化情况。用蛋白质组学的研究方法,来研究证候的内在发病机制,有着坚实的理论基础和实际意义［1］。从代谢组学的观点而言,证很可能是人体代谢网络功能发生变化后的一种特异生理病理状态,或者两者有某种对应关系。采用代谢组学技术研究由于代谢网络发生特异性“扰动”所产生的代谢物的相应波动,并在此基础上建立能够反映该“证候”的特征性代谢模式,这也许有可能成为中医“证”型研究的一个突破口［2］。呈现某证患者的机体内必然有引发该证一系列症状和体征的物质基础,且分布于机体各组织脏器中;正是由于存在于机体各组织脏器中的这些物质基础的某种改变引发了中医的各种证候。     

关于脾藏象研究的系统生物学思考

系统生物学已成为揭示中医脾藏象科学内涵的有力工具,其主要技术包括基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学4个方面。通过梳理目前中医脾藏象系统生物学研究文献,发现基因组学可以阐释中医脾藏象的生物学基础,转录组学可以揭示中医脾藏象的内在调控机制,蛋白质组学可以解析中医脾藏象的物质基础和内在联系,代谢组学可以解释中医脾藏象的代谢机制。系统生物学为构建脾藏象学术发展体系从而实现脾藏象的继承与创新提供了可能,但相关研究仍然存在一些问题需要解决,如对病和证的混合差异、对脾虚证本质研究缺乏特异性、忽略没有差异表达的潜在生物标志物的生物学信息、相关组学临床数据的分析相对匮乏、“基因-蛋白质-代谢物分离”等。     

基于代谢组学的证候本质临床研究进展

中医药在几千年的历史发展中凝聚了历代医家经验和智慧,是中华民族丰富的宝藏。代谢组学是一门新兴的科学研究技术,其关注的是机体代谢产物的整体性变化,以推测机体内部发生的变化,这与中医学"整体观"、"司外揣内"的思维模式不谋而合。因此,运用代谢组学方法进行中医证候研究,在寻找中医证候的潜在标志物和差异性代谢通路等方面有着重要作用;为探索中医证候本质、使用现代科学术语阐释中医药内涵提供了突破口。文章回顾了近年来运用代谢组学方法进行的中医证候本质的临床研究进展,试图归纳中医证候的代谢特点和探索中医证候本质。     

证候现代研究概况及代谢组学方法应用

证候研究是带动中医药基础理论取得突破性进展和实现中医现代化的核心内容。几十年来,国家和多学科研究者始终不遗余力的对证候概念、证候规范化和证候实质进行研究,取得了一些阶段性的成果,但这些成果未能诠释中医证候整体性和复杂性的科学内涵,依然存在一些棘手的问题有待解决。近年来,研究复杂生命体系的系统生物学理论兴起,各种组学方法得以广泛应用,其中代谢组学方法是一种能够从代谢网络终端表象的整体角度反映生物体功能水平的研究技术,其在中医证候实质研究中的应用日趋受到重视。     

助力精准医学:表型组学与中医学的借鉴与融合

表型组学是一门在基因组水平上系统研究某一生物或细胞在各种不同环境条件下所有表型的学科。识"态"和调"态"是中医学认识和治疗疾病的一个重要思维和手段。中医学从临床表现到"态"归纳的思维和理念,与表型组学的研究理念具有一定的共通性。中医学朴素的调"态"整体观为表型组学在基因水平上理解人类疾病多样性提供参考;而利用表型组学、系统生物学等研究方法,可以为揭示中医学"态"的本质和"调态"机制提供助力,增强中医治疗的精准性和科学性。     

基于系统生物学方法的慢性胃炎病证研究概述

系统生物学方法是一个由上而下的系统整合过程,符合中医学理论的整体观念,适用于中医证候的本质研究。因此,随着系统生物学方法的不断发展,运用该技术探讨慢性胃炎病证的物质基础和作用机制越来越受到研究者的关注。近年来,广大研究者们运用基因组学、蛋白质组学、代谢组学和微生物组学等系统生物学方法开展了慢性胃炎中医病证发生机制、病证诊断标志物、微生物与宿主相互作用等研究。文章分别从慢性胃炎的疾病和证候研究两方面,对近20余年的国内外研究现状进行概述,指出了目前研究的不足,并提出了今后运用系统生物学方法开展慢性胃炎病证研究的方向和策略。     

代谢组学应用于中医药研究的思考

代谢组学是关于生物体内源性代谢物质种类、数量及其变化规律的学科。本论文在分析国内外有关代谢组学应用于中医药研究的文献基础上,探讨代谢组学与中医证候、中医整体观、中药质量标准化研究、中药的活性成分的研究以及中药方剂研究的关系,认为代谢组学能够以现代化的科技手段实现对活体组织器官进行无损伤、几乎接近生理条件的动态研究,这种研究特点与中医学的整体观、系统观和辨证论治思维相吻合,与中医认识和解释疾病的方法相一致;采用系统生物学的策略和方法,以基于疾病和药物干预下的系统代谢网络的整体性和动态性的变化来评价中药整体效应,用以解释中药方剂对疾病的治疗作用,使得代谢组学成为中药现代化研究中一个非常合适的方法。代谢组学将会是中医药现代化研究较为合适的切入点而且非常有用的技术手段。     

系统生物学——非酒精性脂肪性肝病中医药研究的新途径

系统生物学是系统论与生物学的结合。它包括基因组学、蛋白质组学、转录组学和代谢组学等。利用系统论的思维方法研究生命现象,从多学科、多视角认识中医证候和中医药疗效机制,为中医研究提供了重要的方法学基础和技术条件;系统生物学与中医学系统观和整体观念的核心思想不谋而合。因此,将系统生物学作为非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）的现代中医药研究平台和支点,必将加速中医药防治NAFLD的现代化研究,也为中医药研究NAFLD 提供新思路和新途径。     

代谢组学技术及其在中医药领域中的应用

代谢组学是继基因组学、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,被认为是"组学"研究的最终方向。中医证候间可能存在着非常明显的代谢产物的不同,利用代谢组学技术研究中医病证引起代谢物组的变化,可促进"证"本质的研究,使中医辨证科学化和定量化。利用代谢组学技术整体性评价中药复方的综合疗效,阐明中药的效应物质基础,安全性机制,有助于建立科学的中药质量控制方法,确保临床中药产品的安全、有效。     

冠心病中医证候系统生物学研究思路进展

系统生物学,是在系统论指导下,综合运用各种研究手段,将生物学门类、过程系统性分析综合的研究方法。目标是发现和揭示生命活动的本质和规律。证候在中医学的研究中,始终是一个重要的内容方向,处于整个中医药理论体系的核心。如何能够清晰、明了的阐释证候内涵,对于进一步沟通中医学与现代科学,推动中医药理论的现代化意义非凡。有学者认为,合理运用系统生物学的研究思路和方法,将有可能系统量化中医证候理论,找到中医药发展现代化出路。中医证候研究开始在系统生物学的理论和方法的引领下,综合数学、信息科学和生物学等多学科知识,在各个层面开展组学研究。其中冠状动脉粥样硬化性心脏病(简称冠心病)由于其高发病率、病死率而受到关注。目前的冠心病中医证候系统生物学研究思路,提出利用基因组学、蛋白质组学、代谢组学等研究成果,共同丰富中医证候理论的设想,试图在分子水平描绘中医证候本质的全貌。但中医证候研究在合理运用相关技术手段,建立系统化思维与方法论上存在缺陷。一定程度上反映了我们研究思路上的短板,即是现已存在合理的利用途径,但远没有达到兼容并蓄的高度。     

中医药临床系统生物学研究体系与实践

中医药临床系统生物学是为适应中医药临床研究和转化医学的需要,以推动"系统-系统"模式的中医药现代化和国际化为目标,在中医药整体观和系统论指导下,整合运用多种系统生物学技术,通过对病、证诊疗方法和药物临床合理应用方法的创新研究来为临床服务,提高临床诊治水平的学科。针对现行研究中存在的"方、证、病割裂,基因、蛋白质、代谢物分离"等问题,我们提出构建以多层面生物标志物群为特征的临床系统生物学研究体系。整合的生物标志物群包括中医证候指标、临床生化及影像学指标、系统生物学标志物群多个层面,系统生物学指标包含基因、蛋白质、代谢物多个层次的标志物群。建立的整合生物标志物体系可应用于疾病早期预警、临床诊治、指导个性化用药、疾病预后以及药物评价。以近年来我们开展的糖尿病肾病中医药临床系统生物学研究为例,开展了包含中医证候指标和临床病理生化指标研究,还包括整体代谢指纹特征谱以及七大类百余种磷脂、15种脂肪酸、21种嘌呤嘧啶、8种硫醇氨基酸的定量指标和14种糖尿病肾病相关基因在内的系统生物学研究,初步得出整合生物标志物群(IBS),应用于糖尿病肾病气阴两虚证的辅助诊断和糖肾方临床疗效评价,可为系统生物学应用于中医药临床研究和实践应用提供参考。以临床疗效为导向的中医药现代化研究是中医药发展的最佳途径。     

肾虚证分子生物学研究前沿及热点述评

结合课题组10+a的研究积累,对肾虚证分子生物学研究前沿及热点进行了简要述评。主要包括肾与先天(遗传)的研究进展,肾脏象功能调控网络的系统生物学研究,肾证候与“组”学的微观整体观研究,信号转导网络及肾虚证的研究,家系、双生子与临床流行病学相结合的肾虚证研究,肾阳虚证与生物信息学研究六大研究领域。上述研究工作基本上处于起步阶段,大量艰巨的工作仍有待完成。     

艾滋病中医证候研究的实践与思考

艾滋病中医证候学研究是发挥中医药防治艾滋病优势的基础和前提,对艾滋病中医病因病机、辨证论治理论体系的构建具有重要意义。课题组在"十五"、"十一五"期间运用文献学、流行病学、系统生物学等研究方法,对艾滋病中医证候进行了系统的研究,建立了艾滋病中医证候数据库,初步掌握了HIV/AIDS中医证候分布及演变规律,拟定了艾滋病中医常见基本证候辨证标准,搭建了艾滋病中医证候系统生物学研究平台,并对"十二五"艾滋病中医证候科研工作进行了展望。