生物質譜技術在中藥研究中的用途范文

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1中藥作用相關蛋白研究

研究中藥的作用機制必須清楚中藥作用后的物質變化,生物質譜可以用來對中藥作用后的相關蛋白等大分子物質進行分析。劉鵬等[v]采用腹腔注射內毒素(LPS)復制內毒素肝損傷模型,清熱解毒涼血化疲中藥干預,用SELDI-TOF一MS技術分析大鼠血清差異表達蛋白,共獲得與芯片結合的11個有效蛋白質峰,各組大鼠的血清內存在的差異表達蛋白,有助于內毒素肝損傷的進一步研究。此項工作需更進一步對產生差異的蛋白進行鑒定,才可揭示此類蛋白在中藥干預機制中的意義或作用。

2中藥與生物大分子的相互作用

研究中藥化學成分與生物大分子的相互作用可以找到中藥與靶分子的作用機制,進一步闡明中藥的作用機制。生物質譜的軟電離技術可以測得中藥小分子與蛋白等大分子相互作用的化學計量比,計算二者之間的結合強度、確定藥物的結合位點以及獲得反應動力學等多方面的信息。主要有兩種思路:(1)通過測定復合物的相對豐度比較中藥小分子與蛋白等大分子的相對作用強度;(2)通過比較中藥小分子藥物濃度加人蛋白等大分子前后的變化來推斷兩者的相對作用強度,目前,已應用生物質譜測定中藥小分子與核酸如DNA、蛋白或多膚等大分子之間相互作用的研究[8]。例如,zhangH等[9]利用Esl一Ms研究了人參皂昔與細胞色素C之間的相互作用,獲得K(D)值。鄭州大學陳曉嵐等[l0一,’]對一些磷酞化修飾的黃酮類中藥與溶菌酶和。一乳白蛋白之間的相互作用進行了研究,計算出結合常數,推算出兩者的結合力類型。盡管生物質譜為中藥小分子與生物大分子之間的相互作用提供了很好的研究手段,但應該看到,由于中藥的復雜性以及研究環境與體內有很大的差異,許多研究結果還需要體內實驗的驗證。

3中藥治療的蛋白質組學研究

蛋白質組學是近年醫藥和生命科學領域研究的熱點之一。蛋白質組學的含義是:一個基因組、一種生物或一種細胞/組織所表達的全套蛋白。蛋白質組學的核心在于大規模地對蛋白質進行綜合分析,通過對某種物種、個體、器官、組織或細胞的全部蛋白質性質(包括表達水平、結構、翻譯后修飾、細胞內定位、蛋白質相互作用等)的研究,對蛋白質所執行的生理性、病理性生命活動做出最精細、最準確、最本質的闡述[,2]。中藥治療的蛋白質組學研究的基本研究思路是,首先造模,確定造模成功后提取總蛋白質,2一DE電泳技術分離總蛋白建立蛋白質組圖譜,用圖像分析軟件尋找模型組、對照組及中藥治療組各組間差異蛋白點,MALDI一TOF/MS分析差異蛋白點,并結合蛋白質生物信息庫,初步鑒定差異蛋白質。在此方面國內學者進行了一些探索[ls一l#],有學者研究了單體人參皂昔對人肺巨細胞癌高轉移細胞株蛋白質組的表達的影響,還有報道研究松果菊昔對小鼠帕金森病模型黑質紋狀體組織蛋白表達的影響,再如研究中藥復方強骨寶1號對去卵巢骨質疏松大鼠皮質骨蛋白質組表達的影響等。以上研究結果找到一些差異蛋白,為中藥作用機制的研究提供了依據。

4代謝組學研究

生物質譜用于中藥代謝組學研究是通過比較不同劑量中藥小分子對機體干預后代謝譜的異同,找到生物標志物(biomarker)或生物標志模式(biomarkerpatterns),為中藥對不同證候的作用提供系統的支持。戴偉東等[l5]用代謝組學方法評價了中藥通心絡和人參對過度疲勞大鼠的干預作用。通過構造大鼠過度疲勞模型,并分別用通心絡和人參進行干預,采用快速液相色譜一離子阱一飛行時間質譜(uPLC一IT一TOF一MS)獲取大鼠血漿代謝輪廓,并用正交偏最小二乘法(OPLS)進行多變量統計分析,分別找出用于區分通心絡和人參干預組大鼠同正常對照大鼠、過度疲勞大鼠的重要差異代謝物。

結果顯示過度疲勞大鼠體內的色氨酸、膽汁酸、溶血磷脂酞膽堿等代謝通路發生較大變化,經通心絡或人參干預的大鼠整體代謝輪廓趨向正常水平,并能夠部分調節上述發生變化的代謝通路使之往正常方向變化。綜上所述,生物質譜在中藥研究中的廣泛應用為中藥的藥學研究及中藥作用機制的研究提供了更為深人的研究手段。但是,需要注意的是用生物質譜對于中藥結合大分子的鑒定還需要用標準蛋白對比,否則需要用其他輔助手段鑒定;另外,在方法學建立方面,還需要慎重考慮,除了考慮陰性與陽性對照以外,還需要考慮方法的專屬性、精密度和重復性,避免假陽性和假陰性結果的出現。

作者：董培智吳賢波岑國棟高永翔單位：成都中醫藥大學基礎醫學院山西省食品藥品檢驗所