中醫基礎理論與代謝組學的聯系

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科學家在代謝組學的研究過程中嘗試利用了多種分析技術。色譜、質譜、核磁共振、紅外光譜、紫外吸收、發射性檢測、光散射以及電化學等分離分析手段及其組合都出現在代謝組學的研究中［6］。其中氣相色譜Π質聯技術和核磁共振技術依據自身優勢成為代謝組學研究中最主要的分析手段［7］。核磁共振（NMR）分析快速、選擇性好，其樣品處理簡單且不造成破壞，操作過程相對簡單方便，只要是含氫的代謝物都可被檢測出來［8］，它比較適合研究代謝產物中的相對復雜成分。而氣相色譜Π質聯技術多用于相對分子質量較大的、難以衍生化、不穩定及不易揮發的樣品處理。兩者在技術操作分析及準確全面產生代謝組群上互為補充。

中醫基礎理論與代謝組學研究的聯系及應用

1代謝組學在陰陽五行中的應用

陰陽學說是樸素的對立統一理論，而五行是中國古代傳統的思維方式，是古代樸素的系統論，是整體觀念和辨證論治的重要基礎。陰陽五行學說被引入到中醫學領域，說明人體的組織結構、生理功能存在著既對立制約又協調統一的變化規律，以生克制化規律闡釋事物之間的相互關系及保持事物間的動態平衡。陰陽及五行不能脫離具體的事物單獨存在及變化，從中醫學角度研究疾病的診治來說，陰陽及五行的存在不能脫離患者的主訴、癥狀及體征等所有具體存在的客觀事實。相對于中醫學中系統、動態、整體的診治體系，西醫更加傾向于怎樣解決當下最主要的問題，往往是治標不治本。但因為中醫的診治體系不能量化、標準化及透明化，尤其是像陰陽五行這樣的抽象、復雜的概念，不能得到現代醫學的完全認可，所以大家都在致力于找到能將中醫學與現代醫學相契合的一種研究方法。而代謝組學的興起給中醫發展提供了一個新的平臺，機體體液代謝產物的多樣化、數值化及組群的整體化，與陰陽五行的動態變化不謀而合。雖然現在代謝組學在中醫基礎的研究及應用可能只是初步階段，但隨著研究的不斷進展，有希望以現代化技術量化中醫體系，將中醫與現代醫學融為一體。簡單的舉個例子，范群麗［9］采用氣相色譜-飛行時間-質譜（GC-TOF/MS）的血清代謝組學技術，探討高血壓患者體內的血清代謝學物質基礎，發現高血壓陰虛陽亢證患者不僅可與健康人從代謝組上相區分，還可與其他證型相區分，說明人體陰陽失調后可造成血清代謝物的變化，即不同的疾病、同病異證都存在物質基礎差異，這與前期研究結果相一致［10］。

2代謝組學在藏象學說、經絡學說中的應用

藏象學說是中醫學理論體系的核心內容，它是研究人體各臟腑、組織器官的生理功能、病理變化及其相互關系的理論。人體以五臟為中心，通過經絡溝通聯絡、氣血津液灌注運行形成一個完整的不斷變化的有機整體。五臟六腑的生理病理變化是獨立卻又是相互聯系的，不同臟腑的生理及病理變化在特定環境下產生的代謝物質存在明顯差異。簡單地說，中醫學中的藏象學說就是通過外在可見形象以研究內在不可見事物的方法。而現代研究方法中的代謝組學正是通過對體內代謝產物和代謝網路的變化，推斷機體受到各種外界因素影響后的最終結果。機體受到外界刺激后產生的代謝物的變化，不僅可以反映臟腑、經絡的生理功能，也能反映臟腑、經絡的病理變化。以五臟中的腎為例，腎為先天之本，腎藏精，主骨生髓，腎中精氣是促進機體生長發育功能的重要組成部分，內蘊元陰元陽，能夠激發機體各種生理活動，是生命的原動力，支配著人的生、長、壯、老、已［11］。而如何進一步理解腎精是什么，腎精是否存在，能不能將其量化，到底腎精的量在什么范圍內是生理性的，在什么范圍內是病理性的。所以我們希望可以利用代謝組學研究技術，測定健康人與腎精不足證的體液中代謝組群的差異，以現代醫學的角度理解中醫學，更好地實現中醫藥的現代化發展。例如倪艷［12］提出利用“一對一”相關性研究和“一對多”的分析方法探討區分腸癌患者或肝癌患者的特異性和共有性變量，建立特征代謝模式方程，探討代謝組學分析技術篩選特異性指標的應用價值。同時我們也能從中受到啟發，可以通過分析機體尿液、唾液、汗液或血清等的代謝組群的差異，結合現代化生物學知識即具有明顯差異的代謝物質在體內的合成、轉化途徑，溯源到產生疾病的主要臟腑，而達到針對性的治療或者未病先知的目的。比如利用代謝組學研究“脾在液為涎”等中醫藏象學說的相關課題正在開展［13］。中醫經絡學說的現代化研究也在快速發展，唐勇等［14］發現針刺陽明經穴對機體尿液代謝物的影響基本一致，均可以升高尿液中馬尿酸和氧化三甲胺的含量，降低甘氨酸含量；針刺陽明經穴與針刺陽陵泉對尿液代謝物的影響差別不大，但與針刺委中后的差別明顯；針刺委中后尿液代謝物中肌酐明顯升高。

3代謝組學在病因病機中的應用

病因病機學說是研究疾病發生原因、病變機制的系統理論，病因包括外感、內傷、病理產物性病因等；而病機是在中醫整體觀念及辨證論治思想指導下，結合病因對機體某一階段病理變化的闡述。機體在疾病發展變化的過程中，不同階段可能有不同的發病機制，產生不同的病理產物，應用代謝組學技術分析后，可能會發現相應的代謝產物的種類、數量等有所變化。所以隨著越來越多的代謝組學技術在中醫辨證、辨病的研究應用，有可能使疾病的病理機制量化及標準化，使患者就醫時最常關注的事情———“為什么生病”一目了然。相應的研究如朱萱萱［15］將中醫辨證方法同現代系統生物學理論相結合，探討冠心病中醫辨證分型與基于GC-TOF/MS的血清代謝組學的關系，結果表明該研究不僅可以有效區分疾病組和健康對照組，且男性患者中氣虛血瘀型和痰阻心脈型可明顯區分；女性患者中氣虛血瘀型、痰阻心脈型和氣陰兩虛型也可明顯區分。提示代謝組學方法可能成為冠心病病因病機有價值的新研究手段［16］。牟慧琴［17］認為因研究者對絕經后骨質疏松癥病因病機的認識側重不同，對此病的辨證分型各不同，缺乏統一標準及規范化辨證施治，影響了中醫藥優勢的發揮。代謝組學技術對不同病因病機導致的疾病發生后機體體液代謝物的進行分析，可以將中醫辨治規范化、標準化。

4代謝組學在防治原則中的應用

防治原則包括預防和治則兩方面。預防包括“治未病”的預防思想及其與養生的關系；治則是在整體觀念和辨證論治精神指導下，制定的治療疾病所必須遵循的原則。我國古代醫家非常重視疾病的預防，包括未病先防，既病防變，愈后防復。《素問•四氣調神大論》載：“是故圣人不治已病治未病，不治已亂治未亂，此之謂也。夫病已成而后藥之，亂已成而后治之，譬猶渴而穿井，斗而鑄錐，不亦晚乎！”古代醫家總結出了一些疾病發病前容易出現的癥狀，例如患者中風前會有頭暈，甚至目眩，指端可能會出現麻木或口眼和肌肉不自主跳動等癥狀。雖然古代醫家總結出了一些疾病的發病預兆，但目前臨床很多疾病還未總結出發病征兆，況且隨著時間、環境、氣候等變化，出現愈來愈多的新發疾病，而診斷、治療的手段遠遠跟不上疾病變化的速度。所以，現代越來越多的專家學者傾向于中醫學一貫堅持的治未病思想。通過代謝組學技術分析不同疾病階段的機體體液代謝物的差異，有可能使“治未病”成為現實。代謝組學可以通過對“黑箱”外內源性代謝物的種類及數量的變化，從疾病前兆到疾病發生，達到臨床診斷判定標準的逐步演變，獲得疾病前判定的科學依據，有利于對疾病進行預防，并進行預防效果的評價及預后評估。崔海珍等［18］通過亞健康脾虛證的尿液代謝組學研究成功區分出亞健康脾虛證組與健康人的尿液，初步得到其證型的代謝表型與差異性代謝物。分析出亞健康脾虛證的尿液代謝表型譜，從代謝譜圖中尋找到有生物學意義的特征代謝物組。從整體代謝途徑來研究亞健康脾虛證，有助于發展中醫整體觀在證候中的現代應用，為傳統醫學的現代化深入研究提供新的依據。杜振華等［19］通過對乙肝肝硬化患者與健康人血清代謝輪廓分析，發現血清代謝物在乙肝肝硬化病程中的差異，可較靈敏地區分肝硬化的臨床分級，區分肝癌的發生與否。在大多疾病的發生發展中都有比較明顯的階段差異，結合中醫“治未病”的思想，代謝組學研究技術有較大的施展空間。

隨著科學的發展與進步，不斷尋求新的科技手段發揮中醫的特色與優勢是中醫藥現代化發展的關鍵。中醫學作為一門具有確切療效的臨床醫學，必然有其獨特的科學內涵及毋庸置疑的存在價值。但由于中醫學缺乏現代科學理論的支持，沒有切合自身體系的評價標準，導致中醫藥發展相對緩慢。如果將現代科學的診治評價標準運用到中醫藥臨床的指導中，包括臟腑、經絡，辨病辨證、中藥方劑，病因病機及疾病的防治等，建立中醫相關的代謝組數據庫，使中醫學有一套統一的令人信服的現代化診治標準，中醫藥的現代化發展必將快速前進。因此應用代謝組學的現代研究方法，從中醫基礎理論體系出發，由淺入深，通過多靶點、多方面的研究理念，不斷推進中醫學的現代化研究，在繼承中創新，走出一條發展之路。（本文作者：劉穎、周紅光、吳勉華 單位：南京中醫藥大學）