代謝組學在中青年高血壓病中醫證型分析中的應用

高曉麗 ，陳金水

·綜述與進展·

代謝組學在中青年高血壓病中醫證型分析中的應用

高曉麗1，陳金水2

1．福建醫科大學中西醫結合2012級研究生(福州 350005)；2．福建醫科大學附屬第一醫院

摘要：代謝組學是研究細胞和生物體的所有代謝中間體和終產物(即代謝組)的一門新興科學，綜合反應人體現階段所處的狀態，與中醫學的整體觀相符。相關研究發現健康人與不同證型高血壓病病人間存在代謝組學差異。本研究就近年來中青年高血壓病中醫證型的代謝組學研究情況進行闡述。

關鍵詞：高血壓；代謝組學；中青年；中醫證型

1代謝組學的定義

代謝組學是通過考察生物體系(細胞、組織或生物體)受刺激或擾動后(如將某個特定的基因變異或環境變化后)，其代謝產物的變化或其隨時間的變化，來研究生物體系的一門科學[1]。由于代謝網絡處于基因調控網絡、信號轉導網絡和蛋白質互作網絡的下游，因此代謝組學研究能反映基因組，轉錄組和蛋白質組受內外環境影響后相互協調的最終結果。目前，其在疾病研究、中醫藥現代化研究、藥物研發、植物代謝組學以及微生物代謝組學中起著重要的作用。因代謝組學撇去了生物體應對內在或外來的種種刺激所產生的復雜改變過程，僅僅分析檢測研究最終的代謝產物，故其能最直接的反映生物體當下所處的功能狀態，相較于基因組學及蛋白質組學有更好的確定性。

2代謝組學的研究方法

代謝組學研究方法一般包括樣品類型的選擇、樣品采集和樣品處理、代謝物的提取、數據的采集和數據規范化。其中樣品的類型包括血液、尿液、組織，甚至原代細胞[2]。在進行樣品預處理后，通過各種分析手段對樣品中的代謝產物進行全面的分析，目前常用的分析手段包括氣相色譜-質譜聯用技術(GC-MS)、液相色譜-質譜聯用技術(LC-MS)、磁共振(NMR)以及毛細管電泳-質譜聯用技術(CE-MS)。最后應用相應的化學計量學方法，對所得到的大量多維的數據進行分析，最終篩選出有意義的代謝產物(群)，從而達到相應的研究目的。

3中青年高血壓

3．1中青年高血壓的定義我國年齡分段中，青年為18歲～40歲，中年為41歲～65歲[3]。高血壓定義為在未使用降壓藥物的情況下，非同日3次測量血壓，收縮壓(SBP)≥140 mmHg和(或)舒張壓(DBP)≥90 mmHg。SBP≥140 mmHg和DBP<90 mmHg為單純性收縮期高血壓。病人既往有高血壓史，目前正在使用降壓藥物，血壓雖然低于140/90 mmHg，也診斷為高血壓[4]。年齡為 18歲～65歲符合高血壓診斷標準的人群即可診斷為中青年高血壓。

3．2中青年高血壓的特點中青年高血壓以早發的原發性高血壓為主，主要表現為舒張壓增高，收縮壓輕度升高或正常，脈壓小。這是因為中青年人大動脈彈性好，能緩解動脈壁壓力，故收縮壓升高不明顯，而外周阻力未減輕，舒張壓升高明顯[5]。且中青年高血壓無臨床癥狀，臨界高血壓為多，體檢發現高血壓者和無癥狀高血壓病人比例也都偏高。當前隨著社會發展，中青年人普遍存在工作壓力過大、勞動時間過長、精神緊張等因素，血壓變化可無明顯規律[6]。生活方式無規律、過量吸煙、酗酒、高鹽高脂飲食、遺傳因素等可能是中青年人高血壓的重要危險因素[7]。流行病學調查顯示我國高血壓病人總體的知曉率、治療率和控制率較低[8]。相關研究表明[9]，服藥依從性差、不健康生活方式、對疾病認識不足成為中青年高血壓病人血壓控制不良的前三位因素。

3．3中青年高血壓病的中醫證型分布我國傳統醫學中并無“高血壓病”這一病名，而是根據高血壓病的主要癥狀診為“眩暈”“頭痛”等。根據衛生部2002年《中藥新藥高血壓病臨床研究指導原則》[10]，將高血壓病分為肝火亢盛、陰虛陽亢、痰濕壅盛和陰陽兩虛四種證型。陳文鑫[11]通過相關研究提出在年齡分布中，肝火亢盛組主要分布在55歲以內的年齡段，陰虛陽亢組以56歲～75歲年齡段為多，痰濕壅盛組以46歲～65歲年齡段為多，陰陽兩虛組以66歲以上年齡段分布最多，55歲以內年齡段分布較少。劉陟[12]收集200例原發性高血壓病人進行相關研究發現，中醫證型以陰虛陽亢證、痰濕壅盛證、肝火亢盛證多見，男性以痰濕壅盛證為主，女性以陰虛陽亢證為主；并且年齡偏低及新發病病人以肝火亢盛證、痰濕壅盛證主；其中有飲酒習慣、缺乏體力活動、肥胖、低密度脂蛋白(LDL)升高、年齡<55歲為痰濕壅盛證可能性大。

4高血壓病中醫證型的代謝組學研究

“證”是辨證論治的起點和核心，由于證的整體性、動態性和異病同證、同病異證等特征，不可能用單一指標作定性、定量、定位的說明。隨著系統生物學時代的來臨，代謝組學正具備反映和解決這些問題的“組”“群”“譜”集成的分析功能。代謝組學在中醫證候研究中的作用，為我們尋找高血壓病中醫證型的實質和內涵提供了一個探索的平臺。

近年來，隨著代謝組學的不斷發展，越來越多的學者在高血壓病證型研究中采用了代謝組學的方法。陸益紅等[13]應用GC/MS技術測定健康人及原發性高血壓病人血清內源性代謝物，并用主成分分析、偏最小乘方分析和馬氏距離(MD)分析他們的代謝譜。研究結果發現健康人與高血壓病病人血清代謝譜有明顯差異，能夠被區分開，但PCA和P-DA不能將中醫高血壓病的三型(肝火亢盛、痰濕壅盛、陰虛陽亢)完全分開。利用MD不僅可以清晰地區分上述三種類型的高血壓病，同時還顯示高血壓病的發展過程。雖然目前許多研究未明確界定研究對象的年齡段，但根據我國對中青年年齡段的劃分，以下研究對象的年齡段大部分落于中青年人年齡區間內。

蔣海強等[14]應用GC/MS技術測定健康志愿者，年齡36歲～69歲(56．41歲±7．85歲)，及高血壓病肝陽上亢證病人，年齡34歲～71歲(57．22歲±8．76歲)尿液代謝物譜，并用主成分分析、偏最小乘方分析。研究結果發現，受檢測的高血壓病肝陽上亢證病人和健康志愿者的尿液GC-MS譜數據可以明顯分開，與健康志愿者作比較，病人機體相關代謝發生顯著變化，體內硬脂酸、肌醇、D-果糖、鄰苯二甲酸代謝明顯異于健康志愿者。董海琪[15]應用GC/TOF-MS技術(氣相色譜/飛行時間質譜聯用技術)檢測35歲～60歲的健康男性及高血壓病痰濕壅盛證男性病人血清代謝物譜，并用主成分分析分析。研究發現運用代謝組學的研究方法可以成功區分高血壓病痰濕壅盛組和正常對照組；初步得出來了高血壓病痰濕壅盛組的代謝組學生物標志物群：尿素氮、肌酐、尿酸、谷氨酸、纈氨酸、γ-生酚、單十六醛丙三醇、β-右旋-吡喃(型)葡萄糖。朱嘉等[16]應用GC/TOF-MS技術檢測30歲～60歲的健康男性及高血壓病陰虛陽亢證男性病人血清進行代謝物譜，并用主成分分析方法進行全譜代謝組學分析。研究發現代謝產物主成分的解釋率不高，預測度低，但主成分得分圖表明兩組樣本在主要組成成分上存在顯著差異，荷載圖則顯示兩組之間存在有顯著差異的化合物。其中能鑒定出的化合物有：草酸、丁酸、纈氨酸、尿素、磷酸鹽、蘇氨酸、天冬氨酸、肌酸酐、鳥氨酸、硬脂酸、十六烷酸、單軟脂酸甘油酯、γ-生育酚、膽固醇。最終得出結論：代謝組學方法能夠區分正常組與高血壓病陰虛陽亢證組。高揚等[17]應用GC/MS技術檢測18歲～60歲的健康男性對照組及高血壓病肝火亢盛證男性病人的血清樣品的代謝物譜，并用主成分分析(PCA)分析方法進行全譜代謝組學分析。發現原發性高血壓肝火亢盛證病人血清代謝標志物群中：尿酸、尿素、棕櫚酸、油酸、蛋氨酸、檸檬酸鹽、亮氨酸、脯氨酸、膽固醇、硬脂酸、乳酸表達增高；甘油酸鹽、丙氨酸、肉豆蔻酸、亞油酸、花生四烯酸、門冬氨酸表達降低。楊傳華等[18]應用高效液相色譜飛行時間質譜聯用技術檢測18歲～60歲健康對照組、高血壓病肝陽上亢證組及陰陽兩虛組的血漿樣品的代謝物譜，并用主成分分析(PCA)分析方法進行全譜代謝組學分析。研究發現肝陽上亢證組雌二醇、白三烯、葡萄糖神經酰胺、神經酰胺相對增多，而陰陽兩虛證組中甘油三酯和甘油二酯相對增多。從而得出結論：液質聯用技術能初步區分并闡釋高血壓病肝陽上亢證及陰陽兩虛證不同的代謝模式。以上研究用代謝組學方法分析了中青年高血壓病四種證型病人的代謝圖譜，均得出了各自的具有差異性的代謝產物組，繼而得出運用代謝組學技術能夠區分不同的證型及健康對照組。

若高血壓病病人相對于健康人而言出現了代謝產物的差異，那經過藥物治療后哪些代謝物會受到影響呢？有學者對西藥降壓治療后的代謝產物進行了研究，王言哲[19]應用GC/TOF-MS技術檢測30歲～60歲健康人群、高血壓病肝火亢盛證組、高血壓病痰濕壅盛證組、治療后組血清樣品的代謝物譜，并用主成分分析(PCA)方法進行全譜代謝組學分析。研究發現肝火亢盛組、痰濕壅盛組與健康人群對照組間，代謝譜存在明顯差異；肝火亢盛組與痰濕壅盛組之間的代謝譜亦存在一定差異，兩組間有顯著性差異的化合物為苯丙氨酸、谷氨酸(P<0．05)。并初步得出受降壓藥物影響較為顯著的代謝物質有果糖、苯丙氨酸、亞油酸。黃丹[20]應用GC/TOF-MS技術檢測30歲～65歲健康男性對照組及長期口服硝苯地平控釋片、非洛地平緩釋片的高血壓病四種證型的男性病人血清樣品代謝物譜，并用主成分分析(PCA)、偏最小乘方分析(P-DA)分析方法進行全譜代謝組學分析。研究發現高血壓病肝火亢盛證、痰濕壅盛證、陰虛陽亢證病人與健康人群對照組間，代謝譜存在明顯差異，運用藥物代謝組學的研究方法可以成功區分高血壓病肝火亢盛證、痰濕壅盛證、陰虛陽亢證病人和正常對照組。與降壓藥物硝苯地平控釋片敏感性相關的生物標志物群有蘇酸、甘油酸、甘氨酸、尿素、磷酸、油酞胺，與非洛地平緩釋片敏感性相關的生物標志物群有葡萄糖、鳥氨酸、尿素。

近年來也有學者進行中藥治療高血壓病的代謝組學研究，馮玄超[21]應用磁共振質譜儀檢測33例辨證為痰熱壅盛證的青年原發性高血壓病人及12名體檢正常的青年男性志愿者的血清樣品代謝物譜，并用主成分分析(PCA)、偏最小乘方分析(PLS-DA)分析方法進行全譜代謝組學分析。研究得出，青年原發性高血壓痰熱壅盛證病人體內存在物質代謝紊亂的情況，清熱化痰湯可有效改善青年原發性高血壓痰熱壅盛證病人代謝紊亂的情況，主要表現在：可適當升高血清中葡萄糖、乳酸、檸檬酸、高密度脂蛋白、磷脂酰膽堿、膽堿/磷酸膽堿、膽堿磷酸、3-羥基丁酸、丙氨酸、谷氨酸鹽的含量，降低低密度/極低密度脂蛋白、脂類、不飽和脂肪酸、N-乙酰糖蛋白、0-乙酰糖蛋白的含量。

以上學者應用代謝組學的方法，對中青年高血壓病病人血清或尿液的代謝產物進行了研究，最終得出了每種證型相關的生物標志物群及相應藥物治療后的代謝物的變化，從小分子水平揭示了不同證型的中青年高血壓病病人以及不同藥物治療后的高血壓病病人血液或尿液樣本中代謝產物的變化，最終證明用代謝組學的方法在一定程度上可以區分中青年高血壓病的不同證型及明確藥物對代謝產物的影響。

5小結與展望

中青年高血壓病病人作為我國一個日漸龐大的群體，對于中藥治療高血壓病有著良好的效果。辨證論治作為中醫理論的精髓，強調了明確證型是治療疾病的前提，但祖國醫學對“辨證”存在著較大的主觀性，代謝組學這一新興學科出現，中醫學證候研究不謀而合，且運用相應的檢測手段使主觀性的“辨證”客觀化、量化，同時其通過對不同證型的代謝產物的檢測，逐漸形成各個證型特有的代謝物圖譜，使每個證型具有同人類的“指紋”一樣唯一的標識，為疾病的辨證提供了科學依據，使中西醫結合的進程更進一步。但目前的研究仍處于代謝組學研究高血壓病中醫證型的起步階段，只是探索性的對各種證型的代謝產物圖譜進行分析，實驗性的驗證了代謝組學對高血壓病各種證型具有區分作用，但較少把中青年高血壓病人群作為研究對象。并且選取的研究方法也較單一，樣本量較少，綜合相關的研究結果，至今并未得出各個證型標志性的代謝產物(組)或代謝指紋。隨著技術力量的加強、技術平臺的建立以及擴大臨床研究的樣本量，該技術對揭示中醫癥候本質及指導中青年高血壓病的治療定具有十分重要的意義。

中青年高血壓病病人因其自身的特點，在中醫證型的分布上以痰濕壅盛證居多。若在未來的研究中，有針對性的運用代謝組學技術對中青年高血壓病痰濕壅盛證的代謝產物進行大樣本系統的分析，從而確定相應的代謝產物(群)或代謝指紋，最終達到通過代謝產物的識別來實現或輔助中青年高血壓病痰濕壅盛證的診斷，對證型進行客觀化研究，那將是中西醫結合的一大進步，同時為中醫藥治療高血壓病提供一個有利的基礎，充分發揮中藥對高血壓病的綜合治療效果，對我國中青年高血壓病的防治有著巨大的推動作用。

參考文獻：

[1]Nicholson JK，Bollard ME，Lindon JC，et al．Nat Rev[J]．Drug Discov，2002(2)：153-161．

[2]Sonja B．Nikolic，James E．Metabolomics in hypertension[J]．Journal of Hypertension，2014，32(6)：1159-1169．

[3]劉國忠，劉輝，趙鵬．關于人類年齡分段的體育學研究[J]．科教文匯，2013，22：150-156．

[4]中國高血壓防治指南修訂委員會．中國高血壓防治指南2010[J]．中華心血管病雜志，2011，39(7)：579-616．

[5]董火林．106例青年高血壓病的臨床分析[J]．中國實用醫刊，2005，32(22)：15-16．

[6]鄭海燕．中青年人高血壓的危險因素及臨床分析[J]．中外醫療，2011，20(1)：60．

[7]謝燕．中青年人高血壓的危險因素及臨床分析[J]．中國醫藥指南，2010，8(15)：235-236．

[8]中國高血壓防治指南修訂委員會．中國高血壓防治指南2010[J]．中華心血管病雜志，2011，39(7)：579-616．

[9]張琮．中青年高血壓患者血壓控制不良原因分析[J]．中國實用醫藥，2013，8(1)：257-258．

[10]鄭筱萸．中藥新藥臨床研究指導原則(試行)[M]．北京：中國醫藥科技出版社，2002： 73-76．

[11]陳文鑫．高血壓病的中醫癥候分布規律研究[D]．福州：福建中醫藥大學，2008．

[12]劉陟．原發性高血壓中醫癥候規律的臨床研究[D]．北京：北京中醫藥大學，2007．

[13]陸益紅，郝海平，王廣基，等．高血壓病中醫分型的代謝組學研究[J]．中國臨床藥理學與治療學，2007，12(10)：1144-1150．

[14]蔣海強，聶磊，李運倫，等．高血壓病肝陽上亢證尿液代謝組學氣相色譜-質譜聯用研究[J]．中國實驗方劑學雜志，2011，6(11)：138-141．

[15]董海琪．高血壓病痰濕壅盛證現代科學內涵的代謝組學研究[D]．南京：南京中醫藥大學，2009．

[16]朱嘉，董海琪，方祝元．高血壓病陰虛陽亢證的代謝組學研究[J]．深圳中西醫結合雜志，2013，23(3)：142-147．

[17]高揚，胡元會．高血壓病肝火亢盛證血清代謝組學初步研究[J]．國際中醫中藥志，2013，10(35)：889-892．

[18]楊傳華，林家茂，解君，等．高血壓病肝陽上亢證、陰陽兩虛證代謝物差異研究[J]．中國中西醫結合雜志，2012，9(32)：1204-1207．

[19]王言哲．高血壓病中醫證型及藥物干預的代謝組學研究[D]．南京：南京中醫藥大學，2010．

[20]黃丹．基于藥物代謝組學的高血壓病中醫證型及降壓藥物敏感性研究[D]．南京：南京中醫藥大學，2011．

[21]馮玄超．清熱化痰湯治療青年原發性高血壓痰熱壅盛證的療效及代謝組學研究[D]．北京：北京中醫藥大學，2012．

(本文編輯王雅潔)

通訊作者：陳金水，E-mail：jinshuichen 22D@aliyun．com

中圖分類號：R544R255

文獻標識碼：A

doi：10．3969/j．issn．1672-1349．2016．01．008

文章編號：1672-1349(2016)01-0029-04

(收稿日期：2015-01-03)