全 文 ：广西血竭的质量标准提供了定量的检测方法 [12]。
3　药理作用
3. 1　消炎、止痛: 广西血竭对二甲苯所致炎症及烫伤所致炎
症有一定的拮抗作用 ,具有消肿、减少脓性分泌物、收敛、加
速创口愈合等作用 ,并对金黄色葡萄球菌、白色葡萄球菌、白
喉杆菌和 5种常见表皮真菌有不同程度的抑制作用。与进口
印尼皇冠牌血竭比较 ,以上指标中普遍疗效较后者为高 ;在
对血凝系统方面两者没有明显影响 [13]。 广西血竭外擦能明
显抑制巴豆油引起的小鼠耳壳炎症、大鼠角叉菜胶性足肿
胀 ,降低小鼠腹腔毛细血管通透性 ; ig减少小鼠扭体反应次
数 ,对抗己烯雌酚引起的大鼠在体子宫收缩作用 [14 ]。
3. 2　活血化瘀、止血: 广西血竭和进口皇冠牌血竭在血液流
变学和实验性动脉血栓方面均可显示活血化瘀作用 ,对正常
家兔血液流变学无明显影响 ,对用葡聚糖造成的家兔 “急性
血瘀”模型可使其全血粘度和血浆浓度下降 ,红细胞电泳时
间加快 ,对大鼠实验性血栓形成有抑制作用 ;且两者在等剂
量条件下作用强度大致相当 [15]。 广西血竭能缩短小鼠凝血
时间和家兔血浆复钙时间 ,对家兔凝血酶原时间无明显影
响 ,说明广西血竭有促进凝血作用 [16] ,其促凝作用与影响内
源性凝血系统的凝血因子有关 ;广西血竭尚能缩短家兔的优
球蛋白溶解时间 ( ELT ) ,由于 ELT与纤维蛋白溶解酶活性
单位成反比关系 [17 ] ,可见广西血竭可增高溶解酶活性单位 ,
有促进或增强纤溶活性作用。 因此 ,广西血竭具有既能止血
又能祛瘀的双重活性。
3. 3　毒性试验: 在 90 d的长期毒性试验方面 ,广西血竭未
引起动物病理状态的改变 ,对红细胞、白细胞的生长和肝、肾
功能方面未见损害 ;在光学显微镜下病理检查 ,除可见心肌
细胞间微小血管有一定的扩张之外 ,对脾、肝、肺、肾、肠和肾
上腺无损害作用 [13]。 大鼠 ig 30 d未出现毒性反应 [14]。
4　展望
广西血竭与棕榈科的进口皇冠牌血竭相比 ,在化学成分
上有很大差异 ,但在药理作用上基本一致。 其临床疗效报道
目前还不是很多 ,文献报道 [18 ]将云南血竭与进口的皇冠牌
血竭 ,皆配制成七厘散 ,两组处方中其他原料用量不变 ,以止
痛、消肿散瘀、止血、敛口生肌为指标 ,经 78例完整病例证
明 ,国产血竭在七厘散中完全可以代替进口血竭。因此 ,进一
步对龙血竭进行有效活性成分、药理作用及临床应用等研
究 ,深入开发利用龙血竭 ,以替代进口血竭而满足国内血竭
用药的需要 ,应具有广阔的应用前景。
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生物芯片技术及在中药研究中的应用展望
金　伟 ,马昱澍 ,程海鹏 ,倪晓华 ,周宗祥 ,应　康 ,谢　毅 ,毛裕民
⒇
(复旦大学 遗传工程国家重点实验室 ,上海　 200433)
摘　要: 生物芯片是近几年来发展起来的一种尖端技术 ,可用于中药药理的分析、新药的研制开发、中药鉴定 、毒理
观察等方面 ,有利于在分子生物学水平上阐明中医药治病的机制 ,促进中药的现代化 ,具有重要的科学意义和广泛
的应用前景。
关键词: 生物芯片 ;中药 ;应用
·1054· 中草药　 Chinese Traditiona l and He rbal Drug s　 2001年第 32卷第 11期
⒇收稿日期: 2001-05-24作者简介:金　伟 ,男 , 1994年毕业于长春中医学院中药系 ,获学士学位。1997年毕业于长春中医学院中药系 ,获硕士学位。2000年毕业于东北师范大学生命科学学院 ,获博士学位。 现为复旦大学遗传所国家遗传工程重点实验室博士后 ,专业方向:遗传学。
中图分类号: Q6-33　　　文献标识码: A　　　文章编号: 0253 2670( 2001) 11 1054 03
Prospect in application of bio-chip technology in studies of TCM
JIN Wei, M A Yu-shu, CHENG Hai-peng , N I Xiao-hua , ZHOU Zong-x iang ,
Y ING Kang , X IE Yi, M AO Yu-min
　　 ( State Key Labor ato ry of Gene tic Engineering , Fudan Univ er sity , Shanghai 200433, China )
Key words: bio-chip; t radi tional Chinese medicine ( TCM ); applica tion
　　生物芯片的概念来自计算机 ,是近几年来发展起来的一
种尖端技术 ,也是目前生物技术的热点和前沿。 生物芯片技
术是随着 “人类基因组计划” ( Human Genome Pro ject,
HGP)的进展而发展起来的 ,它是 90年代中期以来影响最深
远的重大科技进展之一 ,它是融微电子学、生物学、物理学、
化学、计算机科学为一体的高度交叉的新技术 ,具有重大的
基础研究价值 ,又具有明显的产业化前景。 生物芯片的应用
具有十分巨大的潜力 ,在后基因组研究、新药研究 [1 ]、生物物
种改良、疑难疾病的病因研究和医学诊断等方面已经提供或
正在提供有价值的信息。 美国《科学》杂志把生物芯片评为
1998年世界十大科技突破之一。
1　生物芯片的产生及其意义
生物芯片的实质是在面积不大的基片表面上有序地点
阵排列了一系列固定于一定位置的可寻址的识别分子。结合
或反应在相同条件下进行。 反应结果用同位素法、化学荧光
法、化学发光法或酶标法显示 ,然后用精密的扫描仪或 CCD
摄像技术记录。 通过计算机软件分析 ,综合成可读的生物总
信息 [2]。
生物芯片主要包括基因芯片、蛋白质芯片等。迄今为止 ,
绝大多数生物芯片都属于基因芯片 [3～ 6]。基因芯片是将许多
特定的 DNA寡聚核苷酸或 DN A片段 (称为探针 )固定在芯
片的每个预先设置的区域内 ,通过碱基互补配对原则进行杂
交 ,检测对应片段是否存在、存在量多少 ,以用于基因的功能
研究和基因组研究、疾病的临床诊断和检测等众多方面。 基
因芯片主要包括原位合成的基因芯片和直接点样的微矩阵
基因芯片。其中点样于玻璃介质上的微矩阵基因芯片是目前
应用最广的基因芯片 ,它将成千上万的基因集中到 1 cm2大
小的薄片载体上 ,通过这些探针来与待测样品的 mRN A进
行分子杂交 ,能够准确、快速地定量分析细胞中大量靶基因
的表达情况 [7]。生物芯片可以从疾病及药物两个角度对生物
体的多个参量同时进行研究以发掘筛选靶标即疾病相关分
子并同时获取大量其他相关信息 [8～ 10]。 可以说 ,在这种情况
下 ,任何一元化的分析方法均不及生物芯片这种集成化的分
析手段更具有优势。 到目前为止 ,已有许多报道显示在各种
肿瘤和癌组织中基因表达谱的异常变化 ,这些肿瘤和癌组织
包括急性白血病 [11]、黑色素瘤 [12]、肺鳞状细胞癌 [13]、卵巢
癌 [14]、乳腺癌 [15, 16 ]、肾细胞癌 [17]、前列腺癌 [18]、腺横纹肌肉
瘤 [19]、 Ew ing , s肉瘤 [20]等。
人类基因组计划是当今生命科学领域内的头号工程 ,它
的目的是测定人类基因组 DNA 30亿个碱基的序列 ,发现人
类所有的基因并阐明其在染色体上的位置 ,破译人类全部遗
传信息 [21, 22 ]。 未来的后人类基因组计划研究将把人类医药
学带入崭新的时代 ,将由主要是依赖经验转向以特异的分子
病理学和分子药理学为依据 ,而基因芯片将在后基因组研究
中起到越来越大的作用。基因芯片将人类和模式生物的难以
想象的生物学信息量进行集成化处理 ,使人类可以在分子水
平上探索健康和疾病的奥秘 ,攻克从癌症到老年痴呆症等不
治之症 ,探索药物作用于人体的分子机制 [23]。
2　生物芯片与中药研究
2. 1　促进中药药理学的发展: 大量研究发现 ,许多疾病与基
因结构、基因调控和表达异常有关 ,而用中药治疗这些疾病
能取得显著疗效且毒副作用小。 因此 ,从基因水平上研究中
药治病的机制就显得非常有意义。 已有研究报道表明 ,许多
中药的作用靶点为基因 ,尤其是一些抗癌中药 ,能明确影响
肿瘤细胞中 P53\ Bcl-2基因的表达。 在进行研究过程中 ,往
往采用免疫组织化学法、流式细胞仪检测法等 ,需要将每个
样品分别进行测试 ,操作繁琐 ,有的结果还受试剂质量等的
影响。 如将生物芯片技术用于中药药理等方面的研究 ,则可
将中药作用的所有靶基因全部显示出来 ,药物处理后基因表
达的改变对药物作用机制的研究有一定的提示作用 ,可加快
中药分子药理学的研究进展。 目前 ,我们已经完成了高三尖
杉酯碱对 HL-60细胞、黑色素瘤 B16细胞 ;以及斑蝥素对
HL-60细胞的基因芯片实验 ,现在正在分析给药后的各个时
间点表达明显上调或下调的基因 ,可望绘制出每种抗癌药物
给药后药物靶基因随时间改变而系统变化的路径图。这些研
究有助于阐明抗肿瘤中药有效成分的治癌机制。
2. 2　促进中药新药的研制: 利用基因芯片技术比较经阳性
药物处理前后组织细胞基因表达变化情况 ,同样能提供许多
十分有价值的信息。经药物处理后表达明显改变的基因往往
与发病过程中药物作用途径密切相关 ,很可能是药物作用的
靶点或继发事件 ,可作为进一步药物筛选的靶标或对已有的
靶标进行验证。
单体药物作用的靶基因不多 ,单味中药作用的靶基因稍
多 ,而中药复方则作用于多个直接靶基因和间接靶基因。 无
论单体药物 、单味中药 ,还是中药复方最终作用于靶细胞的
表面 ,通过一系列的信号传递过程 ,最终影响到基因的表达 ,
进而启动或关闭某种或某些效应分子 (蛋白质 ) ,达到治疗的
目的。而中药复方的开发面临的一个首要难题就是怎样采用
现代高科技手段阐明中药复方治病的复杂机制将传统的中
医药理论标准与世界医学标准接轨。生物芯片的出现有助于
从分子生物学水平上阐明中药复方的治病机制为实现这一
　　　　　　　　　中草药　 Chinese T raditional and Herbal Drug s　 2001年第 32卷第 11期　　　　　　· 附 1·
接轨铺平道路 ,同时 ,根据不同基因型为特定中药或复方选
择合适的病人将是中医药辨证施治理论上的一次质的飞跃。
利用生物芯片可比较单味中药或中药复方给药后正常
组织 (细胞 )及病变组织 (细胞 )中大量 (可达数千 )相关基因
的变化 ,从而发现一组疾病相关基因作为药物筛选靶标。 目
前 ,国际上仅有少数实验采用基因芯片技术在时间序列上分
析了给药后药物靶基因系列表达的变化。例如国外有学者将
抗癌药物拓扑异构酶鬼臼亚乙苷 ( etoposide)作用于人成骨
瘤细胞系 U2-O S后 ,可诱发该细胞发生凋亡 ;于不同时刻提
取胞内 mRN A,用 Affymetrix公司的寡核苷酸芯片检测
6519种 mRN A表达量的变化 ,并用 Northern印迹证实 ;其
中 W AF1 /p21及 PCN A基因是已知受 P53调节的基因 ,而
谷胱甘肽过氧化物酶及 S100 A2钙结合蛋白是首次发现的
效应基因 [24]。 这个实验所采用的方法也完全适用于中药的
研究与开发。 目前 ,许多基因开发公司已把战略眼光放在了
用生物芯片技术开发中药新药的这条路上。
关于药物筛选方面的工作目前刚刚起步 ,报道的文献很
少 ,只是在多数文献中提到有这方面应用 ,具有很大的潜在
应用价值 ,目前美国很多制药公司已开始前期工作 ,即正在
建立表达谱数据库 ,从而为药物筛选提供各种靶基因及分析
手段。
2. 3　促进中药鉴定学的发展: 如何运用分子生物学技术准
确有效地鉴定药材 ,这是近年来人们正在努力的方向。 已有
一些研究者利用 RAPD等技术 ,有效地进行了蛇类等动物
药材的鉴定。但生物芯片的研究应用将会更准确、快捷。我们
可以在一块芯片上同时点上成千上万个探针 ,可进行大规模
的药材鉴定 ,使分析的时间大大减少 ,极大地提高鉴定效率 ,
而且中药复方组成的准确鉴定也有望实现。
2. 4　促进中药毒理学的研究: 用生物芯片研究某种中药作
用于细胞后基因表达的变化 ,如发现一些重要的功能基因表
达有明显改变 ,则提示此中药在研究剂量下可能有一定毒
性。观察药物处理后细胞基因表达谱的改变可使研究者对中
药的毒性及代谢特点等有一大估计 ,有利于下一步工作的进
行。
采用生物芯片技术和药物化学技术 ,有助于从遗传分子
水平和药物分子水平上阐明十八反、十九畏的机制早日解决
中医药领域里的一大难题。
3　结论
由于生物芯片具有准确、快速、高效、高通量分析生物信
息的特点 ,因而可用于中药药理的分析、中药新药的研制开
发、中药鉴定、毒理观察等方面 ,有利于在分子生物学水平上
阐明中医药治病因此 ,具有重要的科学意义和广泛的应用前
景。
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