蒙藥作用機(jī)制研究新方法的探索

斯 琴 房 君 敖登其木格

內(nèi)蒙古自治區(qū)國(guó)際蒙醫(yī)醫(yī)院，內(nèi)蒙古呼和浩特010065

蒙藥作用機(jī)制研究新方法的探索

斯 琴 房 君 敖登其木格

內(nèi)蒙古自治區(qū)國(guó)際蒙醫(yī)醫(yī)院，內(nèi)蒙古呼和浩特010065

本文將試圖尋找結(jié)合與現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)的蒙藥作用機(jī)制研究的新方法。根據(jù)目前的蒙藥作用機(jī)制研究方法和現(xiàn)代藥物研究方法的需求，整理微小核糖核酸（microRNA，miRNA）相關(guān)文獻(xiàn)，分析miRNA在蒙藥作用機(jī)制研究中的應(yīng)用可能性。結(jié)果顯示，miRNA不但可以作為治療和蒙藥干預(yù)的一類新的體內(nèi)作用靶標(biāo)，也可以作為蒙藥的一種活性分子在蒙藥作用機(jī)制研究中發(fā)揮作用。如果能夠把miRNA相關(guān)技術(shù)充分應(yīng)用于本領(lǐng)域，從技術(shù)開發(fā)的角度解決蒙藥作用機(jī)制研究的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)關(guān)鍵之處與難點(diǎn)，既能夠擴(kuò)展miRNA本身的應(yīng)用范圍，又對(duì)蒙藥現(xiàn)代化和走向世界具有重要意義。本研究提示和建議蒙藥學(xué)研究領(lǐng)域?qū)W者對(duì)miRNA開展深入的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，為蒙醫(yī)藥學(xué)的發(fā)展提供新的科學(xué)依據(jù)。

蒙藥曰多靶點(diǎn)曰作用機(jī)制曰新方法曰微小核糖核酸

蒙醫(yī)藥傳承悠久、特色鮮明、療效顯著，是我國(guó)民族醫(yī)藥的重要組成部分，是蒙古人長(zhǎng)期與疾病作斗爭(zhēng)的寶貴結(jié)晶[1]。人類醫(yī)學(xué)發(fā)展經(jīng)過經(jīng)驗(yàn)醫(yī)學(xué)時(shí)代和實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)時(shí)代后進(jìn)入整體醫(yī)學(xué)（系統(tǒng)醫(yī)學(xué)）時(shí)代[2]的今天，在整體調(diào)節(jié)理論指導(dǎo)下的蒙醫(yī)藥在內(nèi)的民族醫(yī)藥養(yǎng)生保健和診療方法逐漸深受人們的喜愛。但根據(jù)2010年的統(tǒng)計(jì)，蒙醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)在政府扶持的條件下，局限在內(nèi)蒙古、蒙古國(guó)和部分西藏地區(qū)，國(guó)內(nèi)外需求量并不理想，蒙藥的銷售量很不樂觀。其重要原因之一是缺乏蒙藥藥理作用科學(xué)依據(jù)而影響消費(fèi)者的了解和信任[3]，該原因已成為蒙藥發(fā)展的瓶頸。本文將從疾病治療、蒙藥國(guó)際化目的為出發(fā)點(diǎn)，概述目前的蒙藥作用機(jī)制研究和現(xiàn)代藥物研究方法的需求，試圖尋找結(jié)合與現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)的蒙藥作用機(jī)制研究的新方法。

1 蒙藥作用機(jī)制研究方法的現(xiàn)狀及需求

1.1 蒙藥藥理作用特點(diǎn)及研究現(xiàn)狀

蒙藥多用復(fù)方，發(fā)揮多靶點(diǎn)、多層次的整體調(diào)節(jié)式復(fù)合藥理作用。但蒙藥作用機(jī)制的研究還處于探索階段，其內(nèi)容主要以復(fù)方蒙藥臨床療效為基礎(chǔ)，建立疾病動(dòng)物模型，通過檢測(cè)復(fù)方、單味藥、有效組分以及單體對(duì)一些傳統(tǒng)生物化學(xué)指標(biāo)的影響來推測(cè)與人體之間的相互作用機(jī)制。如鐘伯雄等[4]在家兔外傷出血實(shí)驗(yàn)和試管凝血實(shí)驗(yàn)中證明蒙藥阿給能顯著增大纖維蛋白原含量（FIB）和血小板最大聚集率（MPAR），更有利于促進(jìn)血液的凝固；抗癌蒙藥——娜仁對(duì)胃癌（MGC-803）、結(jié)腸癌（LOVO）、胰腺癌（PC-3）細(xì)胞有抗增殖作用，并可誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡，其誘導(dǎo)凋亡的機(jī)制之一可能與凋亡相關(guān)蛋白Bcl-2表達(dá)下降有關(guān)[5]；伊樂等[6]在氯化鈣大鼠心律失常心電圖的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)肉豆蔻能夠明顯降低實(shí)驗(yàn)性心律失常大鼠的心率，同時(shí)延長(zhǎng)P-R間期及Q-T間期，證明蒙藥肉豆蔻對(duì)氯化鈣誘發(fā)的大鼠心律失常具有的保護(hù)作用；蓽茇有效成分蓽茇寧具有調(diào)節(jié)脂代謝紊亂及其抗動(dòng)脈粥樣硬化作用。實(shí)驗(yàn)證明可能與提高肝臟低密度脂蛋白受體（LDLR）基因表達(dá)，降低載體蛋白（ApoB）基因表達(dá)，增強(qiáng)抗氧化酶的活力，提高機(jī)體的抗氧化能力，降低主動(dòng)脈脂氧化酶1（LOX-1）、血管細(xì)胞黏附因子1（VCAM-1）基因表達(dá)等有關(guān)[7]。這些研究不管是復(fù)方還是單品都注重對(duì)一些臨床生化指標(biāo)的影響來推斷其作用機(jī)制。并且這些指標(biāo)主要是藥物對(duì)機(jī)體作用后的上游或下游物質(zhì)，其信號(hào)傳遞是類似于配體對(duì)受體的傳統(tǒng)的、較單一的方式，在蒙藥多靶點(diǎn)、多層次的整體調(diào)節(jié)式藥理作用解析上欠缺理論支撐。因此，在這些原有的研究基礎(chǔ)上更需求一種能夠解析蒙藥復(fù)雜作用機(jī)制的新的指標(biāo)或研究方法。

1.2 引進(jìn)新的研究方法的必要性

另一方面，目前人類所面臨的全球性健康挑戰(zhàn)主要是多基因疾?。ㄈ缒[瘤、神經(jīng)退行性疾病、代謝性疾病等）和病毒感染（如艾滋病、肝炎等），而尋找治療這些疾病的有效藥物至今仍很困難。這些疾病涉及多基因、多靶點(diǎn)通路和網(wǎng)絡(luò)調(diào)控，或是存在病毒與人體基因組/蛋白質(zhì)組之間復(fù)雜的相互作用關(guān)系。因此，傳統(tǒng)的、針對(duì)單一靶點(diǎn)的研究方法已難以適用于相關(guān)治療藥物的研究[2]。目前在世界范圍內(nèi)，科學(xué)家們正在探索針對(duì)多靶點(diǎn)的多種新的研究方法。其中微小核糖核酸（microRNA，miRNA）已成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。

結(jié)合于治療復(fù)雜疾病藥物研究新方法開發(fā)的迫切需求，推斷miRNA相關(guān)技術(shù)也能夠應(yīng)用于蒙藥多靶點(diǎn)作用機(jī)制研究中。

2 miRNA在蒙藥作用機(jī)制研究中的應(yīng)用探討

2.1 組織細(xì)胞中的miRNA

miRNA是一類動(dòng)植物細(xì)胞內(nèi)自然產(chǎn)生的非編碼小RNA，長(zhǎng)度為19～24個(gè)核苷酸，能通過與靶基因mRNA特異性的堿基互補(bǔ)配對(duì)，引起靶基因mRNA的降解或者抑制其翻譯，廣泛地負(fù)調(diào)控靶基因的表達(dá)[8-9]。自1993年被報(bào)道以來[10]，已在動(dòng)物、植物和病毒中發(fā)現(xiàn)了上萬(wàn)種miRNA，在機(jī)體發(fā)育、病毒防御、造血過程、器官形成、細(xì)胞增殖和凋亡、脂肪代謝以及免疫應(yīng)答等生物體多種生理過程中有非常重要的作用[11]。miRNA幾乎參與所有已知的生物學(xué)過程和一些疾病的發(fā)生發(fā)展。

miRNA在進(jìn)化過程中具有高度保守性、時(shí)序性和組織特異性[12]。不同組織細(xì)胞中表達(dá)不同的miRNA具有不同的表達(dá)量。如在神經(jīng)系統(tǒng)中miR-9、miR-124、miR-125、miR-128和miR-129都具有高表達(dá)量和特異性[13]；miR-133a/b、miR-30a/b/e、miR-26a/b和miR-1在心臟呈高表達(dá)[14]；miR-122在肝臟的表達(dá)量高、又對(duì)肝具有一定特異性，與肝內(nèi)穩(wěn)態(tài)和膽同醇代謝有關(guān)[15]。

2.2 體液中的循環(huán)miRNA與蒙藥作用機(jī)制研究

miRNA不僅組織細(xì)胞中表達(dá)并發(fā)揮作用，它也可以穩(wěn)定地存在于血清和血漿等多種體液中，這一類miRNA叫做“循環(huán)miRNA”。循環(huán)miRNA表達(dá)譜和疾?。[瘤等）病理過程密切相關(guān)并且可以作為疾病早期診斷、分型和預(yù)后判斷的生物學(xué)指標(biāo)[16-17]。如Chen等[16]用Solexa和qRT-PCR技術(shù)檢測(cè)健康人和非小細(xì)胞肺癌（NSCLC），結(jié)腸癌、糖尿病等患者血清中miRNA的種類和含量，鑒定出各種疾病的miRNA表達(dá)譜；通過驗(yàn)證，證明了miR-25和miR-223在NSCLC患者血清中的含量非常高。Huang等[18]發(fā)現(xiàn)miR-29a和miR-92結(jié)直腸癌患者血漿中明顯增高，兩者含量與TNM分期明顯相關(guān)；Wang等[19]利用qRT-PCR技術(shù)分析確定了7種miRNA（miR-34c-5p、miR-122、miR-146b-5-p、miR-181a、miR-374b、miR-509-5-p、mir-513-a-5-p）在無精子癥患者中明顯下降，而在弱精子或少精子患者中增加。

隨著對(duì)miRNA的深入研究，Kansandra等[20]認(rèn)為RNA來自大腦或脊髓內(nèi)的神經(jīng)元，通過RNA結(jié)合蛋白而被攜帶穿過各個(gè)細(xì)胞膜。細(xì)胞外的miRNA在末梢循環(huán)檢測(cè)時(shí)可以提供與人類健康和疾病相關(guān)細(xì)胞變化的信息，并且他們證實(shí)了細(xì)胞外的miRNA可以檢測(cè)腦脊液和血清中反映細(xì)胞病理變化的情況，從而用來評(píng)估老年癡呆癥和帕金森病的進(jìn)展和治療效果。

在特定的生理與病理生理?xiàng)l件下，細(xì)胞可一次性分泌多種miRNA到血液中，作為信號(hào)分子傳遞細(xì)胞間和組織器官間的信息，在靶細(xì)胞中能夠調(diào)節(jié)多個(gè)基因的翻譯。所以，miRNA的分泌作為細(xì)胞的信號(hào)傳遞方式是“雙通道”或“多通道”的。這與上述激素/細(xì)胞因子-受體及抗原-抗體等為代表的已知傳統(tǒng)的細(xì)胞間信號(hào)傳遞方式完全不同，是為生命體高度設(shè)計(jì)的新的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)[21]。這種體內(nèi)生物學(xué)機(jī)制為各種疾病提供了新的治療靶點(diǎn)，揭示疾病發(fā)生發(fā)展的新機(jī)制，也有助于研究藥物作用機(jī)制，從而開發(fā)出新的治療方法和藥物。

2.3 外源性miRNA與蒙藥有效成分研究

專家進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，外源性的植物miRNA竟然可以在多種動(dòng)物的血清和組織內(nèi)檢測(cè)到，并且它們主要是通過進(jìn)食的方式攝入體內(nèi)。一種稻米中富含的編碼為miR-168的miRNA可以結(jié)合人和小鼠的低密度脂蛋白受體銜接蛋白1（low density lipoprotein receptor adapter protein 1）的mRNA，從而抑制其在肝臟的表達(dá)，進(jìn)而減緩低密度脂蛋白從血漿中的清除。這些發(fā)現(xiàn)證明食物中的外源性miRNA可能是以食物中的營(yíng)養(yǎng)成分，調(diào)控哺乳動(dòng)物體內(nèi)靶基因表達(dá)來影響攝食者的生理功能[22-23]。這對(duì)蒙藥或蒙藥材中發(fā)現(xiàn)一類全新的活性分子以及其作用機(jī)制研究提供了依據(jù)。

顯而易見，miRNA的分布及作用非常廣。它不但作為體內(nèi)內(nèi)源性小分子在疾病病理生理過程中發(fā)揮重要的調(diào)控作用，而且作為外源性小分子對(duì)動(dòng)物或人體發(fā)揮一定的生物學(xué)功能，甚至可以作為疾病的生物指標(biāo)分析病情。如果miRNA相關(guān)技術(shù)被應(yīng)用于蒙藥作用機(jī)制研究中，不但可以作為治療和藥物干預(yù)的一類新的作用靶標(biāo)，也可以作為蒙藥的一種活性分子，其深入研究具有廣闊前景。

3 小結(jié)

蒙藥作用機(jī)制研究是蒙藥研究中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)部分。目前，蒙藥作用機(jī)制的研究還處于探索階段，尤其是解析復(fù)方蒙藥多靶點(diǎn)整體調(diào)節(jié)式作用機(jī)制的研究方法幾乎為空白，嚴(yán)重影響著蒙藥的市場(chǎng)化及國(guó)際化。因此，在現(xiàn)有的分子生物學(xué)研究方法的基礎(chǔ)上，如果能夠把miRNA相關(guān)技術(shù)應(yīng)用于本領(lǐng)域，從技術(shù)開發(fā)的角度解決蒙藥作用機(jī)制研究的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)關(guān)鍵之處與難點(diǎn)，不但能夠擴(kuò)展miRNA本身的應(yīng)用范圍，而且對(duì)蒙藥現(xiàn)代化和走向世界具有重要意義。希望有條件的科研單位對(duì)之開展深入的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，為蒙醫(yī)藥學(xué)的發(fā)展提供新的科學(xué)依據(jù)。

志謝：感謝南京大學(xué)張辰宇教授科研團(tuán)隊(duì)在miRNA相關(guān)知識(shí)和技術(shù)上的支持。

[1]月亮，吳雙玉，孟和寶魯.論蒙藥的起源與發(fā)展[J].時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥雜志，2003，14（2）：125.

[2]陳凱先.東西方醫(yī)學(xué)匯聚——第二屆中西與維醫(yī)等民族醫(yī)學(xué)國(guó)際學(xué)術(shù)大會(huì)報(bào)告[R].烏魯木齊：新疆醫(yī)科大學(xué)，2012.

[3]馬雪薇，郝木蘭.內(nèi)蒙古蒙藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題的分析[J].產(chǎn)濟(jì)，2011，（7）：29.

[4]鐘伯雄，張婉，劉偉志，等.蒙藥阿給炒炭前后的止血作用及其機(jī)制研究[J].中藥材雜志，2011，34（6）：872-876.

[5]鄧秀玲.抗癌蒙藥的篩選及其作用機(jī)理的研究[D].呼和浩特：內(nèi)蒙古醫(yī)學(xué)院，2005.

[6]伊樂，馬月宏，莎茄拉，等.蒙藥肉豆寇對(duì)大鼠心律失常的作用及機(jī)制研究[J].中國(guó)民族醫(yī)藥雜志，2010，15（34）：48-50.

[7]馬春杰.蓽茇有效成分蓽茇寧的調(diào)脂作用及其機(jī)制研究[D].呼和浩特：內(nèi)蒙古大學(xué)，2007.

[8]Bartel Dp.MicroRNAs：Genomics，Biogenesis，Mechanism And Function[J].Cell，2004，116（2）：281-297.

[9]Farh Kk，Grimson A，Jan C，et al.The Widespread impact of mammaliamicrornas on mrna repression and evolution[J].Science，2005，310（5755）：1817-1821.

[10]Lee Rc，F(xiàn)einbaum Rl，Ambros V.The C.Elegans Heterochronic Gene Lin-4 Encodes Small Rnas With Antisense Complementarity To Lin-14[J].Cell，1993，75（5）：843-554.

[11]Erson Ae，Petty Em.MicroRNAs in development and disease[J].Clinical Genetics，2008，74（4）：296-306.

[12]王岷，劉紅宇，陳軍.微小RNA研究進(jìn)展[J].中國(guó)肺癌雜志，2008，11（4）：582-586.

[13]Zeng Y.Regulation of the mammalian nervous system by MicroRNAs[J].Mol Pharmacol，2009，75（2）：259.

[14]Wang Z，Lu Y，Yang B.MicroRNAs and atrial fibrillation：new fundamentals[J].Cardiovasc Res，2011，89（4）：710. [15]Petri A，Lindow M，Kauppinen S.MicroRNA silencing in primates：Towards development of novel therapeutics[J]. Cancer Res，2009，69（2）：393.

[16]Chen X，Ba Y，Ma L，et al.Characterization of microRNAs in serum：a novel class of biomarkers for diagnosis of cancer and other diseases[J].Cell Res，2008，18（10）：997-1006.

[17]Gilad S，Meriri E，Yogev Y，et al.Serum microRNAs are promising novel biomarkers[J].PLoS One，2008，3（9）：3148.

[18]Huang Z，Huang D，Ni S，et al.Plasma microRNAs are promising novel biomarkers for early detection of colorectal cancer[J].Int J Cancer，2010，127（1）：118-126.

[19]Wang C，Yang C，Chen X，et al.Altered profile of seminal plasma microRNAs in the molecular diagnosis of male infertileity[J].Clin Chem，2011，57（12）：1722-1731.

[20]Kasandra B，Ivana M，Raghu M，et al.Profile of Extracellular miRNA in Cerebrospinal Fluid and Serum from Patient with Alzheimer's and Parkinson's Diseases Correlate with Disease Status and Features of Pathology[J]. PLoS One，2014，9（5）：94839.

[21]Zhang YJ，Liu DQ，Xi C，et al.Secreted Monocytic miR-150 Enhances Targeted Endothelial Cell Migratio[J]. Molecular Cell，2010，39（1）：133-144.

[22]Zhang L，Hou D，Chen X，et al.Exogenous Plant Mir168a specifically targets Mammalian LDLRAP1：evidence of cross-kingdom regulation by microRNA[J]. Cell Research.，2012，22（1）：107-126.

[23]程凱慧，于志君，忻悅，等.A/H6N1亞型禽流感病毒致病性評(píng)估及與2009A/H1N1亞型流感病毒在哺乳動(dòng)物體內(nèi)的遺傳兼容性[J].中國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)報(bào)，2013，21（1）：61-66.

Research for a new approach for studying the mechanism of Mongolian medicine

SiqinFANG JunAodengqimuge
International Mongolian Hospital of Inner Mongolia,Inner Monggol Autonomous Region,Huhhot010065,China

This review summarizes the microRNA(miRNA)literatures,based on the method demands of both current studies on the mechanism of Mongolian medicine and modern medicine,analyzes the application possibility of miRNA on the research of the mechanism of Mongolian medicine,and explores a new research technique for studying the mechanism of Mongolian medicine,by combining modern biological technology.The results show that miRNA plays a critical role in the study of the mechanism of Mongolian medicine,not only as a new functional target for therapeutic, but also as an effective molecule of Mongolian medicine.It would expand the scope of miRNA application itself and of great importance for the modernization and globalization of Mongolian medicine,if miRNA-related technology can be sufficiently employed in this field,and resolve the key point and difficulties in the design of experiments.We advise more Mongolian medicine researchers to carry out further experiments of miRNAs to provide new scientific evidences for the development of Mongolian medicine.

Mongolian medicine;Multiple targets;Working mechanism;New approach;microRNA

R291.2

A

1673-7210（2015）04（b）-0027-03

2014-12-18本文編輯：衛(wèi)軻）

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（編號(hào)81260427）；內(nèi)蒙古自治區(qū)自然科學(xué)基金項(xiàng)目（編號(hào)2013MS1213）；內(nèi)蒙古自治區(qū)科技計(jì)劃項(xiàng)目（編號(hào)：內(nèi)科發(fā)計(jì)字[2011]）；內(nèi)蒙古自治區(qū)“草原英才”工程專項(xiàng)資金項(xiàng)目（編號(hào)：內(nèi)組通字[2011] 40號(hào)）。

斯琴（1981-），女，內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯人，博士研究生，副主任藥師；研究方向：分子藥理學(xué)，主要包括以蒙藥為重點(diǎn)的藥物作用機(jī)制和疾病診斷新指標(biāo)的發(fā)現(xiàn)及新分子功能的創(chuàng)新性基礎(chǔ)與臨床研究。