蒙藥作用機制研究新方法的探索

斯 琴 房 君 敖登其木格

內蒙古自治區國際蒙醫醫院，內蒙古呼和浩特010065

蒙藥作用機制研究新方法的探索

斯 琴 房 君 敖登其木格

內蒙古自治區國際蒙醫醫院，內蒙古呼和浩特010065

本文將試圖尋找結合與現代生物學技術的蒙藥作用機制研究的新方法。根據目前的蒙藥作用機制研究方法和現代藥物研究方法的需求，整理微小核糖核酸（microRNA，miRNA）相關文獻，分析miRNA在蒙藥作用機制研究中的應用可能性。結果顯示，miRNA不但可以作為治療和蒙藥干預的一類新的體內作用靶標，也可以作為蒙藥的一種活性分子在蒙藥作用機制研究中發揮作用。如果能夠把miRNA相關技術充分應用于本領域，從技術開發的角度解決蒙藥作用機制研究的實驗設計關鍵之處與難點，既能夠擴展miRNA本身的應用范圍，又對蒙藥現代化和走向世界具有重要意義。本研究提示和建議蒙藥學研究領域學者對miRNA開展深入的驗證實驗，為蒙醫藥學的發展提供新的科學依據。

蒙藥曰多靶點曰作用機制曰新方法曰微小核糖核酸

蒙醫藥傳承悠久、特色鮮明、療效顯著，是我國民族醫藥的重要組成部分，是蒙古人長期與疾病作斗爭的寶貴結晶[1]。人類醫學發展經過經驗醫學時代和實驗醫學時代后進入整體醫學（系統醫學）時代[2]的今天，在整體調節理論指導下的蒙醫藥在內的民族醫藥養生保健和診療方法逐漸深受人們的喜愛。但根據2010年的統計，蒙醫藥產業在政府扶持的條件下，局限在內蒙古、蒙古國和部分西藏地區，國內外需求量并不理想，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依據而影響消費者的了解和信任[3]，該原因已成為蒙藥發展的瓶頸。本文將從疾病治療、蒙藥國際化目的為出發點，概述目前的蒙藥作用機制研究和現代藥物研究方法的需求，試圖尋找結合與現代生物學技術的蒙藥作用機制研究的新方法。

1 蒙藥作用機制研究方法的現狀及需求

1.1 蒙藥藥理作用特點及研究現狀

蒙藥多用復方，發揮多靶點、多層次的整體調節式復合藥理作用。但蒙藥作用機制的研究還處于探索階段，其內容主要以復方蒙藥臨床療效為基礎，建立疾病動物模型，通過檢測復方、單味藥、有效組分以及單體對一些傳統生物化學指標的影響來推測與人體之間的相互作用機制。如鐘伯雄等[4]在家兔外傷出血實驗和試管凝血實驗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），更有利于促進血液的凝固；抗癌蒙藥——娜仁對胃癌（MGC-803）、結腸癌（LOVO）、胰腺癌（PC-3）細胞有抗增殖作用，并可誘導胃癌細胞凋亡，其誘導凋亡的機制之一可能與凋亡相關蛋白Bcl-2表達下降有關[5]；伊樂等[6]在氯化鈣大鼠心律失常心電圖的測定實驗中發現肉豆蔻能夠明顯降低實驗性心律失常大鼠的心率，同時延長P-R間期及Q-T間期，證明蒙藥肉豆蔻對氯化鈣誘發的大鼠心律失常具有的保護作用；蓽茇有效成分蓽茇寧具有調節脂代謝紊亂及其抗動脈粥樣硬化作用。實驗證明可能與提高肝臟低密度脂蛋白受體（LDLR）基因表達，降低載體蛋白（ApoB）基因表達，增強抗氧化酶的活力，提高機體的抗氧化能力，降低主動脈脂氧化酶1（LOX-1）、血管細胞黏附因子1（VCAM-1）基因表達等有關[7]。這些研究不管是復方還是單品都注重對一些臨床生化指標的影響來推斷其作用機制。并且這些指標主要是藥物對機體作用后的上游或下游物質，其信號傳遞是類似于配體對受體的傳統的、較單一的方式，在蒙藥多靶點、多層次的整體調節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上更需求一種能夠解析蒙藥復雜作用機制的新的指標或研究方法。

1.2 引進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主要是多基因疾病（如腫瘤、神經退行性疾病、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、多靶點通路和網絡調控，或是存在病毒與人體基因組/蛋白質組之間復雜的相互作用關系。因此，傳統的、針對單一靶點的研究方法已難以適用于相關治療藥物的研究[2]。目前在世界范圍內，科學家們正在探索針對多靶點的多種新的研究方法。其中微小核糖核酸（microRNA，miRNA）已成為國內外研究的熱點。

結合于治療復雜疾病藥物研究新方法開發的迫切需求，推斷miRNA相關技術也能夠應用于蒙藥多靶點作用機制研究中。

2 miRNA在蒙藥作用機制研究中的應用探討

2.1 組織細胞中的miRNA

miRNA是一類動植物細胞內自然產生的非編碼小RNA，長度為19～24個核苷酸，能通過與靶基因mRNA特異性的堿基互補配對，引起靶基因mRNA的降解或者抑制其翻譯，廣泛地負調控靶基因的表達[8-9]。自1993年被報道以來[10]，已在動物、植物和病毒中發現了上萬種miRNA，在機體發育、病毒防御、造血過程、器官形成、細胞增殖和凋亡、脂肪代謝以及免疫應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過程和一些疾病的發生發展。

miRNA在進化過程中具有高度保守性、時序性和組織特異性[12]。不同組織細胞中表達不同的miRNA具有不同的表達量。如在神經系統中miR-9、miR-124、miR-125、miR-128和miR-129都具有高表達量和特異性[13]；miR-133a/b、miR-30a/b/e、miR-26a/b和miR-1在心臟呈高表達[14]；miR-122在肝臟的表達量高、又對肝具有一定特異性，與肝內穩態和膽同醇代謝有關[15]。

2.2 體液中的循環miRNA與蒙藥作用機制研究

miRNA不僅組織細胞中表達并發揮作用，它也可以穩定地存在于血清和血漿等多種體液中，這一類miRNA叫做“循環miRNA”。循環miRNA表達譜和疾病（腫瘤等）病理過程密切相關并且可以作為疾病早期診斷、分型和預后判斷的生物學指標[16-17]。如Chen等[16]用Solexa和qRT-PCR技術檢測健康人和非小細胞肺癌（NSCLC），結腸癌、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表達譜；通過驗證，證明了miR-25和miR-223在NSCLC患者血清中的含量非常高。Huang等[18]發現miR-29a和miR-92結直腸癌患者血漿中明顯增高，兩者含量與TNM分期明顯相關；Wang等[19]利用qRT-PCR技術分析確定了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miRNA的深入研究，Kansandra等[20]認為RNA來自大腦或脊髓內的神經元，通過RNA結合蛋白而被攜帶穿過各個細胞膜。細胞外的miRNA在末梢循環檢測時可以提供與人類健康和疾病相關細胞變化的信息，并且他們證實了細胞外的miRNA可以檢測腦脊液和血清中反映細胞病理變化的情況，從而用來評估老年癡呆癥和帕金森病的進展和治療效果。

在特定的生理與病理生理條件下，細胞可一次性分泌多種miRNA到血液中，作為信號分子傳遞細胞間和組織器官間的信息，在靶細胞中能夠調節多個基因的翻譯。所以，miRNA的分泌作為細胞的信號傳遞方式是“雙通道”或“多通道”的。這與上述激素/細胞因子-受體及抗原-抗體等為代表的已知傳統的細胞間信號傳遞方式完全不同，是為生命體高度設計的新的調控網絡[21]。這種體內生物學機制為各種疾病提供了新的治療靶點，揭示疾病發生發展的新機制，也有助于研究藥物作用機制，從而開發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

專家進一步發現，外源性的植物miRNA竟然可以在多種動物的血清和組織內檢測到，并且它們主要是通過進食的方式攝入體內。一種稻米中富含的編碼為miR-168的miRNA可以結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，進而減緩低密度脂蛋白從血漿中的清除。這些發現證明食物中的外源性miRNA可能是以食物中的營養成分，調控哺乳動物體內靶基因表達來影響攝食者的生理功能[22-23]。這對蒙藥或蒙藥材中發現一類全新的活性分子以及其作用機制研究提供了依據。

顯而易見，miRNA的分布及作用非常廣。它不但作為體內內源性小分子在疾病病理生理過程中發揮重要的調控作用，而且作為外源性小分子對動物或人體發揮一定的生物學功能，甚至可以作為疾病的生物指標分析病情。如果miRNA相關技術被應用于蒙藥作用機制研究中，不但可以作為治療和藥物干預的一類新的作用靶標，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

蒙藥作用機制研究是蒙藥研究中的一個重要環節部分。目前，蒙藥作用機制的研究還處于探索階段，尤其是解析復方蒙藥多靶點整體調節式作用機制的研究方法幾乎為空白，嚴重影響著蒙藥的市場化及國際化。因此，在現有的分子生物學研究方法的基礎上，如果能夠把miRNA相關技術應用于本領域，從技術開發的角度解決蒙藥作用機制研究的實驗設計關鍵之處與難點，不但能夠擴展miRNA本身的應用范圍，而且對蒙藥現代化和走向世界具有重要意義。希望有條件的科研單位對之開展深入的驗證實驗，為蒙醫藥學的發展提供新的科學依據。

志謝：感謝南京大學張辰宇教授科研團隊在miRNA相關知識和技術上的支持。

[1]月亮，吳雙玉，孟和寶魯.論蒙藥的起源與發展[J].時珍國醫國藥雜志，2003，14（2）：125.

[2]陳凱先.東西方醫學匯聚——第二屆中西與維醫等民族醫學國際學術大會報告[R].烏魯木齊：新疆醫科大學，2012.

[3]馬雪薇，郝木蘭.內蒙古蒙藥產業發展現狀及存在問題的分析[J].產濟，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理的研究[D].呼和浩特：內蒙古醫學院，2005.

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

[7]馬春杰.蓽茇有效成分蓽茇寧的調脂作用及其機制研究[D].呼和浩特：內蒙古大學，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，Feinbaum 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研究進展[J].中國肺癌雜志，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估及與2009A/H1N1亞型流感病毒在哺乳動物體內的遺傳兼容性[J].中國實驗動物學報，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：衛軻）

國家自然科學基金資助項目（編號81260427）；內蒙古自治區自然科學基金項目（編號2013MS1213）；內蒙古自治區科技計劃項目（編號：內科發計字[2011]）；內蒙古自治區“草原英才”工程專項資金項目（編號：內組通字[2011] 40號）。

斯琴（1981-），女，內蒙古自治區鄂爾多斯人，博士研究生，副主任藥師；研究方向：分子藥理學，主要包括以蒙藥為重點的藥物作用機制和疾病診斷新指標的發現及新分子功能的創新性基礎與臨床研究。