細胞培養技術在蒙藥研究與開發中的作用

1.內蒙古民族大學蒙醫藥學院，內蒙古 通遼 028000；2.內蒙古自治區通遼市醫院普外一科，內蒙古 通遼 028000

細胞培養技術在蒙藥研究與開發中的作用

辛穎1劉宗旭2

1.內蒙古民族大學蒙醫藥學院，內蒙古 通遼 028000；2.內蒙古自治區通遼市醫院普外一科，內蒙古 通遼 028000

細胞培養是現代生物技術在藥物領域中研究與應用的一個重要組成部分，利用細胞培養技術研究蒙藥是蒙藥現代化和走向世界的突破口，如何把細胞培養技術利用到蒙藥的開發與研究中是有待解決的問題。利用細胞培養技術可以培育蒙藥材新品種、保存珍稀瀕危種質資源、開發新藥和活性物質，開拓蒙藥研發的新空間。本文旨在為蒙藥新藥的研究與開發提供科學的思路與方法。

細胞培養；蒙藥；開發應用；思路方法

細胞培養，也叫細胞克隆(培養)技術，是通過細胞培養得到大量的細胞或其代謝產物。細胞培養是生物技術中最基礎的技術，也是醫藥科學研究領域常用的手段之一。由于培養的細胞獨立于外在負荷和體內神經體液因素的影響，而單純只受作用因素的影響，即藥物直接與效應細胞相接觸，可準確地控制藥物作用的對象、作用時間、劑量以及細胞的生長條件。細胞培養現已廣泛應用于醫藥及其相關學科的研究當中，特別是在藥物的研制與開發、生理機制與藥物作用機制的深入探討中越來越起到非常重要的作用。

蒙藥之所以能夠生存并發展到今天，是蒙古族勞動人民在長期與疾病作斗爭的過程中不斷積累經驗的總結，在疾病的防治中確實有效[1，2]。目前關于蒙藥治療疾病的有效活性成分和作用機制的研究還不夠深入，而利用細胞培養技術去研究蒙藥將成為蒙藥現代化的突破口。如何把細胞培養技術應用到蒙藥的研制與開發中一直是蒙醫藥工作者有待解決的問題?，F將細胞培養技術應用于蒙藥研究領域的內容做一總結，旨在為蒙藥的研究與開發提供思路與方法。

1 利用細胞培養技術培育蒙藥新品種

藥用植物組織細胞培養技術的成功，給藥物的研制與開發帶來了新的發展方向。目前細胞培養技術已經在中藥的研究領域中得到了深入的研究和應用，但在蒙藥新品種培育的研究領域中相關研究尚不多見。對于植物育種，比較常用的是通過組織細胞培養手段增加遺傳變異性來改良藥用植物。利用植物體的某一部分細胞、組織或器官，經過一定周期的培養，在短時間內形成幼苗，并可實現快速繁殖。利用此種方法不僅可以做到大量繁殖，并且還達到了克服了有性繁殖不育癥、保存國家珍稀瀕危種質資源、篩選最佳優良品種、培養單倍體和多倍體、培育新的品種的目的。目前，利用細胞組織培養技術培育藥用植物多倍體品種，可以切實提高藥用植物有效成分的含量。如已培育成功了丹參多倍體、枸杞多倍體、半夏多倍體等[3]。用花藥育種法已成功培養出人參單倍體、曼陀羅單倍體和枸杞單倍體等[4]。

衛生部已做規定，禁止使用人工馴養繁殖或人工栽培的國家一級保護野生動植物及其產品作為保健食品成分。這就導致從天然植物中提取次生代謝產物受到種種限制，人們不得不尋找新的獲取次生代謝產物的途徑。植物細胞和組織培養是其中的一條重要途徑，人們可以利用先進的生物反應器實現植物細胞、組織的大規模培養，然后提取其中的有用次生代謝產物，開發出各種藥品和保健品來滿足人們的生活及治療需求。通過植物細胞、組織大規模培養技術的發展，為保存和發展我國的野生瀕危植物，更加有效地利用各種藥用植物提供了機會和方法。

2 利用細胞培養技術提高蒙藥生產量

大規模培養植物細胞是保存和發展蒙藥材的一種可能途徑。使用細胞的大規模培養技術，可在可控制和可重復的環境下生產天然藥物。這種培養方法不僅可以使生產的天然藥物免受病蟲害、地理、氣候季節等因素的影響，而且可以達到產物分離、提取操作簡單的目標。植物組織細胞培養技術在蒙藥方面應用的前途非常樂觀，不僅有利于闡明和探討藥用植物的生理、遺傳和生物合成等一系列理論問題，而且一旦工業化生產問題得到解決，可使目前價格高、產量低、需求量大的天然化合物的生產成為可能，同時還可以有效地防治病蟲害。

3 利用細胞培養技術鑒定蒙藥的真偽和優劣性

蒙藥材的鑒定包括來源、性狀、顯微鑒別以及理化方面的鑒定，此種操作流程對于植物藥、礦物藥和大多數整體入藥保持其分類學性狀特征的動物藥來說，確實是可靠的鑒定方法。但對特殊部位入藥的藥材以及貴重動物藥材鑒定的難度非常大，因為他們本身存在著量小、不易獲取、直接鑒定困難等缺點。為了解決這一難題，我們可以對其進行細胞組織培養，再運用PCR及由PCR衍生出的隨機擴增多態性DNA等分子生物學技術鑒別藥材的真偽和優劣[5，6]。

不同產地的蒙藥材由于環境因素的不同，其有效成分的含量存在差異，直接影響藥物的療效。通過細胞組織培養技術，將不同產地的蒙藥材采集并大量培養，可以進一步研究不同產地蒙藥材的優劣性，還可以通過設定不同的采集周期來找出不同地域蒙藥的最佳采集時間。細胞組織培養技術適合長期研究蒙藥材相關的資源與品種。

4 利用細胞培養技術研究蒙藥作用機制

蒙藥種類繁多，資源豐富且以植物藥為主。蒙醫常用藥有450余種，蒙醫專用藥260余種，本區自產藥材占30%，以祛巴達干藥、清熱藥、祛黃水藥物、抑赫依藥為主。同時還包括了驅蟲藥、粘藥、促使熱疾成型的藥物、止咳化痰藥、瀉下藥、破痞去滯藥、止瀉藥、利尿逐水益腎藥、滋補強壯藥等。在眾多的蒙藥中有不少種藥材是蒙藥專用品種(即只有蒙醫常用的藥物)，在常用的蒙藥中包含該類蒙藥約有140種。如藍盆花在蒙醫中用于清肺和治療肝熱?。粡V棗在蒙醫中用于心悸、心絞痛心臟病；沙棘在蒙醫中用來止咳化痰，活血化瘀；文冠木在蒙醫中用于清熱燥濕，治療風濕、痹癥。目前關于蒙藥治療疾病的有效活性成分和作用機制的研究還不夠深入，尚無足夠的科學技術手段去證實蒙藥的有效活性成分及其作用機理，而利用細胞培養技術去研究蒙藥將成為蒙藥現代化的突破口。利用現代細胞培養技術結合分子生物學技術可以幫助我們逐步了解蒙藥的活性成分及作用靶點，為其更廣泛的應用提供理論依據。

目前，細胞培養已經逐步應用在蒙藥藥理的作用機制研究中。除單味蒙藥提取物以及蒙藥復方直接應用到細胞培養外，血清藥理學也成為新的研究方法，在體外培養的細胞上尋找蒙藥的作用靶點，如培養鼠腫瘤細胞尋找蒙藥那仁滿都拉-11的作用靶點及通路[7]、培養大鼠正常肝細胞BRL株研究蒙藥童格勒格-1是否影響其增值[8]、培養人臍血干細胞探索蒙藥廣棗的藥理學作用[9]、培養人肝癌細胞研究蒙藥復方菖蒲四味的體外抑制活性[10]、培養乳大鼠心肌細胞研究蒙藥訶子湯制草烏總生物堿的細胞毒性作用[11]、培養雪旺細胞研究蒙藥珍寶丸藥物血清對其增殖的影響[12]、培養胃癌MGC-803細胞研究蒙藥巴特日對其端粒酶活性的影響[13]、通過培養人乳腺癌TUDE-201細胞研究蒙藥哈森13味丸的作用機制[14]等。

5 展望

利用細胞培養技術大規模生產蒙藥及其有效成分，將會解決原料來源不是問題，節省大量耕地。將細胞培養技術應用到中藥的研制與開發中，會研制出真正無菌、無毒的綠色產品，不受地域、氣候、季節、光照的影響，不存在化肥、農藥或重金屬帶來的污染，使栽培植物免受病蟲的毒害和細菌的侵害，同時因為細胞培養技術不需要大量砍伐和采挖植物，進一步起到了保護生態平衡、控制野生植物資源的重要作用。利用細胞培養技術生產蒙藥及其活性成分，具有用人少、耗能低、幾乎無環境污染的特點，并可實現大規模生產，極大地降低生產成本和縮短生產周期。

細胞培養的研究與應用是20世紀科技進步的重大成果之一，在培養方法不斷提高的同時，也相應拓寬了其應用的范圍。人們可以利用細胞培養技術對數量極少而又極有價值的新類型藥用植物進行擴增，滿足臨床的需求，并帶動傳統蒙藥學科的發展，推動蒙藥現代化的進程，為未來蒙藥開發與利用開拓新的空間。相信隨著科學技術的新發展，細胞培養技術會逐漸滲透到蒙藥研究與開發的各個相關領域，為蒙藥的發展作出貢獻。

[1]劉圓，尚遠宏. 蒙藥歷史與研究現狀、發展前景[J]. 西南民族大學學報(自然科學版)，2006，32(2)：284.

[2]圖雅，韓七十三. 蒙醫藥事業發展概況[J]. 時珍國醫國藥，2003，14(11)：710-711.

[3]葉南，陳元勝. 藥用植物組織培養在中藥領域的應用研究[J]. 安徽農業科學，2007，35(24)：7502.

[4]段麗君，周君，曹有龍，等. 6種枸杞植物花藥培養單倍體的誘導[J]. 安徽農業科學，2009，37(2)：531-532.

[5]徐國鈞. 常用中藥材品種整理和治療研究—首烏類，白頭翁類等50個(類)專題通過鑒定[J]. 中國藥科大學學報，1996，27(4)：252.

[6]王培訓. DNA指紋圖技術在中藥鑒別的應用[J]. 中國新藥與臨床藥理，1995，6(3)：45-47.

[7]彭洪濤，包麗薇. 蒙藥那仁滿都拉-11對鼠腫瘤細胞凋亡相關基因bcl-2的實驗研究[J]. 內蒙古醫學雜志，2007，39(2)：165-166.

[8]周成江，周立社，和彥苓，等. 蒙藥童格勒格-1四種粗提物對大鼠正常肝細胞BRL株增殖的影響[J]. 內蒙古醫學雜志，2008，24(4)：348-349.

[9]薩仁高娃，布林白乙拉，陳繼銘. 蒙藥廣棗三種粗提物對人臍血干細胞體外分化的影響[J]. 中國組織工程研究與臨床康復，2010，14(6)：1078-1081.

[10]包麗麗，王亞新，包佳琪，等. 蒙藥復方菖蒲四味體外抑制人肝癌細胞活性的研究[J]. 內蒙古醫學院學報，2011，33(6)：495-498.

[11]李福全，王朝魯，李志勇，等. 蒙藥訶子湯制草烏總生物堿對乳大鼠心肌細胞的毒性作用研究[J]. 中成藥，2012，34(5)：823-828.

[12]喜杰，敖強. 蒙藥珍寶丸藥物血清對雪旺細胞增殖的影響[J]. 中成藥，2012，34(4)：625-628.

[13]石樹君，車海霞，王海生. 蒙藥巴特日對胃癌細胞抑制作用及其機制研究[J]. 內蒙古醫學雜志，2013，45(3)：260-262.

[14]李冬梅，斯日古楞，程立新. 蒙藥哈森13味丸誘導人乳腺癌TUDE-201細胞凋亡及機制研究[J]. 內蒙古醫科大學學報，2013， 35(1)：52-56.

內蒙古自然科學基金(2011BS1204)。

辛穎(1980-)，女，內蒙古通遼市人，副教授，理學博士，主要從事蒙藥藥理學研究。

R318

A

1007-8517(2014)15-0001-02

2014.05.28)