中醫(yī)藥對(duì)表觀遺傳學(xué)影響的研究進(jìn)展

劉敏，劉喜德，王安琪，賀利勤

1.浙江省中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院關(guān)節(jié)病科，浙江 杭州 310003；2.浙江中醫(yī)藥大學(xué)，浙江 杭州 310053

◆文獻(xiàn)研究◆

中醫(yī)藥對(duì)表觀遺傳學(xué)影響的研究進(jìn)展

劉敏1，劉喜德1，王安琪2，賀利勤2

1.浙江省中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院關(guān)節(jié)病科，浙江 杭州 310003；2.浙江中醫(yī)藥大學(xué)，浙江 杭州 310053

中醫(yī)整體觀念強(qiáng)調(diào)自然環(huán)境對(duì)機(jī)體的不可分性，與表觀遺傳受環(huán)境影響有著高度相似。筆者從中藥有效成分、中藥復(fù)方、針灸等對(duì)表觀遺傳的影響，以及中醫(yī)藥對(duì)類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎表觀遺傳影響的研究進(jìn)展進(jìn)行了概述。

表觀遺傳學(xué)；中藥有效成分；中藥復(fù)方；針灸；類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎

表觀遺傳學(xué)是研究基因DNA序列不發(fā)生改變情況下，基因表達(dá)的可遺傳變化。研究證明，表觀遺傳學(xué)機(jī)制在環(huán)境因素相關(guān)的疾病發(fā)生中發(fā)揮著重要作用，其異常參與了炎癥、癌癥、代謝性疾病和神經(jīng)系統(tǒng)疾病等人類疾病的發(fā)生和病理過程[1]。中醫(yī)藥通過表觀遺傳學(xué)調(diào)控基因表達(dá)，可參與細(xì)胞凋亡、增殖、分化以及細(xì)胞周期調(diào)控、炎癥、免疫、代謝等病理生理過程。表觀遺傳學(xué)在中醫(yī)藥領(lǐng)域研究較多主要有：DNA甲基化、組蛋白修飾、微小RNA(miRNA)等。筆者就中藥有效成分、中藥復(fù)方、針灸等方面對(duì)表觀遺傳的影響進(jìn)行概述如下。

1 中醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)理論與表觀遺傳學(xué)

中醫(yī)藥理論基礎(chǔ)研究與表觀遺傳學(xué)的研究思路具有相通性和滲透性。中醫(yī)學(xué)“整體觀念”和“天人相應(yīng)”思想遵循機(jī)體自身的整體性，以及人與自然界和諧統(tǒng)一，中醫(yī)藥對(duì)于疾病和證候的治療是通過調(diào)節(jié)各個(gè)臟腑功能，同時(shí)重視環(huán)境及飲食等外部因素，從整體調(diào)節(jié)來達(dá)到平衡狀態(tài)；從微觀上看，可能是通過調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄與表達(dá)，把遺傳和環(huán)境結(jié)合起來，多靶點(diǎn)、多途徑作用于機(jī)體使其重新平衡，以達(dá)到治療目的[2]。中醫(yī)學(xué)“辨證論治”理論講究個(gè)體化治療，這與不同因素影響而導(dǎo)致不同表型的差異性治療思維遙相呼應(yīng)；“同病異治”“異病同治”思想與表觀遺傳學(xué)不改變DNA序列而使功能改變有很大相似性，即同一疾病發(fā)生可能與不同甲基化或乙酰化調(diào)控有關(guān)，不同疾病發(fā)生則可能是受同一甲基化或乙?；{(diào)控；中醫(yī)治療的綜合性、多向調(diào)控性、整體性與表觀遺傳通過多途徑、多層次調(diào)控遺傳基因的特性更有著深層次互通點(diǎn)。

目前以表觀遺傳學(xué)機(jī)制為靶點(diǎn)的藥物，尤其是抗腫瘤藥物已經(jīng)部分應(yīng)用于臨床。由于嚴(yán)重骨髓抑制以及胃腸道癥狀等多種不良反應(yīng)的限制，現(xiàn)急需尋求藥物不良反應(yīng)小的替代品，故從天然植物中篩選已成為現(xiàn)今研究熱點(diǎn)[3]。從已有實(shí)驗(yàn)研究例證看，中藥可以干預(yù)DNA異常甲基化及組蛋白修飾，并能很好的闡述證侯疾病與相關(guān)調(diào)控的關(guān)系。Hsieh HY等[4]對(duì)3294種現(xiàn)有的中藥中48491個(gè)化合物進(jìn)行系統(tǒng)的表觀遺傳學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)29.8%的中藥或復(fù)方表現(xiàn)出能夠調(diào)控表觀基因組和miRNA的功能。中藥對(duì)表觀遺傳學(xué)影響的研究已涉及腫瘤、心血管、消化、內(nèi)分泌和風(fēng)濕免疫等各大系統(tǒng)，且均取得良好進(jìn)展。

2 中藥有效成分對(duì)表觀遺傳的影響

孫慧超等[5]證實(shí)姜黃素可以有效抑制心肌細(xì)胞組蛋白乙?；?HAT)活性，且在一定范圍內(nèi)呈時(shí)間-劑量依賴性，最佳干預(yù)濃度為30 μmol/L，此濃度可以有效降低細(xì)胞HAT活性，又不產(chǎn)生較大細(xì)胞毒性。樓旭丹等[6]通過研究糖尿病大鼠主動(dòng)脈白細(xì)胞介素-17(IL-17)表達(dá)與白藜蘆醇干預(yù)的效應(yīng)，得出糖尿病大鼠主動(dòng)脈IL-17表達(dá)增強(qiáng)，提示IL-17參與糖尿病大血管病變炎癥反應(yīng)過程，白藜蘆醇可抑制IL-17表達(dá)，兩者發(fā)生機(jī)制可能是通過調(diào)控IL-17基因啟動(dòng)子區(qū)DNA甲基化水平得以實(shí)現(xiàn)。白藜蘆醇及其衍生物能直接激活去乙酰化酶SIRT1，促使轉(zhuǎn)錄因子FOXO3a與過氧化物酶體增殖活化受體γ共激活因子-1α(PGC-1α)活化[7]。Ma YN 等[8]發(fā)現(xiàn)大黃素能促進(jìn)K562細(xì)胞內(nèi)CD235a和CD71及α-、ε-和γ-珠蛋白表達(dá)，并能通過下調(diào)miR-221和miR-222表達(dá)水平調(diào)控紅細(xì)胞分化。呂芳等[9]研究新疆雪蓮總黃酮對(duì)DNA甲基化酶活性及癌細(xì)胞DNA甲基化狀態(tài)的影響顯示，雪蓮總黃酮可以通過影響DNA甲基化酶活性，激活表觀沉默的抑癌基因表達(dá)，從而抑制癌細(xì)胞增殖。文璐等[10]通過研究雷公藤內(nèi)酯醇對(duì)多發(fā)性骨髓瘤U266細(xì)胞組蛋白去甲基化酶的影響，探討其表觀遺傳調(diào)控作用，得出其在抑制U266細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)其凋亡的同時(shí)，明顯改變LSD1、JMJD2B表達(dá)，其誘導(dǎo)U266細(xì)胞凋亡和抗腫瘤效應(yīng)可能與其調(diào)節(jié)LSD1、JMJD2B表達(dá)有關(guān)。Zhang Y等[11]發(fā)現(xiàn)苦參堿提高抗癌藥制滴菌素A(一種組蛋白去乙?；敢种苿?活性，從而降低A549細(xì)胞活力和Bcl-2/Bax蛋白的比例，進(jìn)而發(fā)揮抗腫瘤作用。

3 中藥復(fù)方對(duì)表觀遺傳的影響

腎康丸(黃芪、水蛭、金櫻子、益母草、玉米須、芡實(shí))具有保護(hù)腎臟的作用，臨床常用來治療糖尿病，其作用機(jī)制可能通過降低miR-192水平，使miR-192調(diào)控的SIP1降解減少，而SIP1表達(dá)增加則誘導(dǎo)CollgenⅠ合成減少，從而緩解糖尿病患者腎臟損害[2]。健脾解毒方(黃連、澤瀉、山藥、炒扁豆、炒白芍、茯苓、木香、山楂、牡丹皮、炒白術(shù)、陳皮、甘草)對(duì)二乙基亞硝胺誘導(dǎo)大鼠肝癌動(dòng)物模型具有降低死亡率、減少腹水形成及降低肝脾指數(shù)等作用，對(duì)肝癌發(fā)生和發(fā)展有較好預(yù)防作用，其作用機(jī)制可能與下調(diào)miR-199a表達(dá)有關(guān)，而其作用的下游基因還有待進(jìn)一步研究[12]。李志鋼等[13]研究表明，解毒化瘀健脾方(茵陳、虎杖、貫眾、板藍(lán)根、半枝蓮、丹參、雞內(nèi)金、柴胡、枳殼)對(duì)抑癌基因p16、PTEN具有一定去甲基化作用，并誘導(dǎo)二者mRNA和蛋白水平表達(dá)量增加，從而對(duì)胃黏膜異型增生具有潛在治療作用。胃寧顆粒(炒白術(shù)、海螵蛸、炒白芍、黨參、延胡索、炙甘草)具有益氣養(yǎng)陰、健脾抑癌等功效，周小瀟等通過對(duì)模型大鼠胃癌前病變組織中E-cadherin、P16、c-myc基因甲基化檢測(cè)，結(jié)果顯示胃寧顆粒對(duì)基因p16、c-myc有一定治療作用，而對(duì)E-cad-herin甲基化則無相關(guān)調(diào)控作用，推測(cè)可能與中醫(yī)藥整體調(diào)治優(yōu)越性有關(guān)[14]。溫膽湯(半夏、竹茹、枳實(shí)、陳皮、茯苓、甘草)具有理氣化痰的作用，其干預(yù)肥胖的機(jī)制可能通過改變代謝相關(guān)基因的甲基化狀態(tài)，與其調(diào)節(jié)的脂肪細(xì)胞因子如脂聯(lián)素、瘦素、TNF-α、IL-6水平等有關(guān)[15]。

雖然當(dāng)前暫時(shí)沒有系統(tǒng)性、針對(duì)性的研究表明中藥及其復(fù)方是否通過表觀遺傳學(xué)機(jī)制進(jìn)行調(diào)控以達(dá)到治療目的，但從已有的研究結(jié)論我們可以得知，對(duì)表觀遺傳學(xué)機(jī)制的調(diào)控肯定是中藥治療證侯或疾病發(fā)揮療效的機(jī)制之一。

4 針灸對(duì)表觀遺傳的影響

表觀遺傳學(xué)特點(diǎn)與針灸治療理念具有很強(qiáng)的契合點(diǎn)，因此表觀遺傳的興起和發(fā)展為針灸學(xué)研究提供了新的著手點(diǎn)和方向。朱冰梅團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)-血管新生通路在針刺條件下能被激活，組蛋白修飾H3K9ace參與了此信號(hào)通路調(diào)控，并進(jìn)一步確定了針刺冶療能明顯增加VEGF啟動(dòng)子上H3K9ace的結(jié)合，從而證實(shí)針刺可通過調(diào)控組蛋白H3K9已?；?，促進(jìn)VEGF轉(zhuǎn)錄表達(dá)，介導(dǎo)缺血心肌血管新生，實(shí)現(xiàn)心肌保護(hù)效應(yīng)[17]。現(xiàn)代研究闡明針刺具有提高機(jī)體機(jī)能的作用，實(shí)施心肌缺血再灌注手術(shù)前針刺內(nèi)關(guān)穴，能提高心肌細(xì)胞耐缺血能力[18]；而組蛋白去乙酰化酶(HDAC)直接參與耐缺血，發(fā)生心肌缺血后，心肌細(xì)胞蛋白發(fā)生了去乙酰化，抑制去乙?；瘎t能減少其損傷，HDAC抑制劑通過HDAC Sirt1介導(dǎo)，后者含量增加能有效促進(jìn)心肌缺血耐受，因此誘導(dǎo)心肌保護(hù)[19]。Fu SP等[20]研究證實(shí)電針內(nèi)關(guān)穴7天可改變大鼠心肌缺血后表觀遺傳修飾水平，調(diào)控并介導(dǎo)血管再生的機(jī)制，艾灸作用于穴區(qū)后可能會(huì)改變表觀遺傳修飾水平。黃艷等[21]檢索發(fā)現(xiàn)艾灸對(duì)炎癥性腸病的效應(yīng)機(jī)制主要與調(diào)節(jié)機(jī)體免疫相關(guān)，而其抗炎的作用機(jī)制可能受表觀遺傳修飾調(diào)節(jié)，使機(jī)體從慢性炎癥狀態(tài)向免疫保護(hù)與耐受轉(zhuǎn)化。

5 中醫(yī)藥對(duì)類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎表觀遺傳的影響

隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)深入發(fā)展，表觀遺傳學(xué)在風(fēng)濕病領(lǐng)域研究越來越多。RA是一種慢性全身性自身免疫性疾病，其發(fā)病機(jī)制至今未明。研究發(fā)現(xiàn)，DNA甲基化和組蛋白修飾異常是造成免疫耐受功能受損和RA發(fā)生的主要表觀遺傳學(xué)機(jī)制，表觀遺傳學(xué)的改變可能在觸發(fā)自身免疫反應(yīng)過程中發(fā)揮重要作用[22]。IL-6是RA滑膜炎癥及關(guān)節(jié)損傷的重要介質(zhì)之一，Nile CJ等[23]發(fā)現(xiàn)IL-6啟動(dòng)子序列的CpG島位點(diǎn)發(fā)生低甲基化作用，導(dǎo)致患者體內(nèi)IL-6升高，激活局部炎癥反應(yīng)。miRNA也被認(rèn)為是一種調(diào)節(jié)RA基因表達(dá)的表觀遺傳因子。Li J等[24]發(fā)現(xiàn)，RA患者CD4+T細(xì)胞中miR-146a高度表達(dá)，而miR-363和miR-498明顯減低，miR-146a與TNF-α水平呈正相關(guān)關(guān)系，提示高水平的miR-146a上調(diào)TNF-α水平，從而導(dǎo)致炎癥反應(yīng)及軟骨與骨的漸進(jìn)性破壞。馮知濤等[25]將不同證型 RA患者外周血 miR-146a、miR-16及 ESR、CRP、RF、抗CCP抗體的表達(dá)進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，風(fēng)濕夾瘀型RA患者miR-146a及miR-16的表達(dá)水平高于肝腎虧損型，ESR及CRP也高于肝腎虧損型，而RF低于肝腎虧損型，為風(fēng)濕夾瘀及肝腎虧損型的辨證分型提供參考。劉喜德等[26]通過研究發(fā)現(xiàn)，CIA大鼠 PBMC DNMTs(DNMT1、DNMT3a、DNMT3b)表達(dá)降低，中藥溫化蠲痹方上調(diào)CIA大鼠PBMC DNMTs表達(dá)無劑量依賴性，其可能通過上調(diào)DNMTs的表達(dá)，調(diào)節(jié)CIA大鼠甲基化狀態(tài)而治療CIA。在另一項(xiàng)溫化蠲痹方對(duì)CIA大鼠PBMC微小RNA-146a表達(dá)的影響研究中，得出CIA大鼠PBMC miRNA-146a表達(dá)升高，中藥溫化蠲痹方下調(diào)CIA大鼠PBMC miRNA-146a表達(dá)無劑量依賴性，可能通過下調(diào)miRNA-146a表達(dá)，而調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞分化、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等達(dá)到治療CIA的作用[27]。

6 展望

基于表觀遺傳學(xué)進(jìn)行中醫(yī)藥研究現(xiàn)已取得很大進(jìn)展，另一方面我們也面臨著更多的挑戰(zhàn)。其一，臨床應(yīng)用中藥多為協(xié)同使用，即以復(fù)方為主，且中藥本身有多組分的特點(diǎn)，現(xiàn)有研究針對(duì)中藥主要成分作用于表觀遺傳相關(guān)基因和蛋白，未能闡明中藥多組分、相須相使協(xié)同增效的關(guān)系，尤其是君臣佐使的理念，具體機(jī)制有待進(jìn)一步探索。其二，表觀遺傳學(xué)提示疾病發(fā)生發(fā)展由環(huán)境因素、后天因素和自身因素共同作用，與中醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)理論特色不謀而合，而當(dāng)下研究主要用來解釋中醫(yī)藥理論，沒有從表觀遺傳方面進(jìn)行思路創(chuàng)新來推動(dòng)中醫(yī)理論發(fā)展，從而指導(dǎo)處方用藥，相信深入探討它們之間相互關(guān)系后續(xù)會(huì)為臨床進(jìn)步帶來重大變革。其三，表觀遺傳學(xué)正處在初步發(fā)展階段，目前存在很多未能解釋的問題，為達(dá)到它們共同發(fā)展，一方面需要以明確的表觀遺傳學(xué)網(wǎng)絡(luò)調(diào)控為基礎(chǔ)研究驗(yàn)證中醫(yī)藥的表觀遺傳調(diào)控，另一方面則需要從中醫(yī)藥的思路和中藥驗(yàn)方去探索和挖掘表觀遺傳調(diào)控規(guī)律，使得兩學(xué)科相互促進(jìn)[28]?？傊?，表觀遺傳學(xué)為中醫(yī)藥現(xiàn)代研究提供了新方法、新路徑，但也面臨著很多未知挑戰(zhàn)，同時(shí)具有廣闊的應(yīng)用前景。

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Research Progress of the Effect of Chinese Medicine on Epigenetics

LIU Min，LIU Xide，WANG Anqi，HE Liqin

Holistic view of Chinese Medicine stresses the inseparability of natural environment on body，which is highly similar to the effect of environment on epigenetics.The authors summarized the research progress from the perspectives of effect of effective constituents in Chinese medicine，Chinese herbal compound and acupuncture on epigenetics，as well as the effect of Chinese medicine on rheumatoid arthritis epigenetics.

Epigenetics； Effective constituentsin Chinese medicine； Chinese herbal compound； Acupuncture；Rheumatoid arthritis

R593.22

A

0256-7415（2018）01-0131-04

10.13457/j.cnki.jncm.2018.01.036

2017-07-16

浙江省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（LY12H29008，LY17H270004）；浙江省中醫(yī)藥科技計(jì)劃項(xiàng)目（2012ZB121，2013ZB096，2008CA086，2015ZA143）；杭州市醫(yī)藥衛(wèi)生科技計(jì)劃項(xiàng)目（2010B027，2014A37）；杭州市科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目（20120633B12，20160533B45）

劉敏（1992-），女，醫(yī)師，研究方向：中醫(yī)藥治療風(fēng)濕免疫疾病的研究。

劉喜德，E-mail：liuxide2001@sohu.com。

馮天保）