冠心病中醫證候實質代謝組學研究進展

朱明丹 袁宏偉 魏聰聰 張少強 劉長玉 杜武勛

摘要：代謝組學不同于以往只是采用單一指標或少量幾個指標研究某種病理和生理變化，而是通過對機體代謝的終端產物進行綜合的多元化分析，從整體上展示了人體內在的變化狀態和趨勢。中醫理論最重要的就是“整體觀”、“動態觀”、“辨證觀”，這與現代代謝組學的研究思路不謀而合。代謝組學為中醫研究提供薪新的技術平臺，目前，謝組學在中醫治療冠心病疾病的研究領域中已經取得了一些進展。

關鍵詞：冠心病；中醫證候實質；代謝組學；綜述

中圖分類號：R541.4文獻標志碼：A文章編號：1007-2349（2016）05-0067-03

冠心病是嚴重威脅人類健康的疾病之一，近年來，其發病率、病死率呈逐年上升趨勢。據WHO統計，僅于2008年由冠心病導致的死亡人數占心血管疾病總死亡人數的42.2%。因此冠心病的預防和治療是降低心血管疾病發生和死亡率的重要手段和途徑。自東漢名醫張仲景在《金匱要略》中提出“胸痹心痛”病“陽微陰弦”的本虛標實病機以來，對心肌梗死恢復期氣虛血瘀證的辨證論治和證候實質研究一直是中醫藥防治研究的焦點，人們希望通過證候物質基礎的尋找，找到證候的特異性指標，建立證候實驗診斷客觀性金指標，從而實現證候的微觀辨證依據。代謝組學是系統生物學的重要組成部分，具有整體、動態、綜合與分析的特點，代謝組學拋開體內紛繁復雜的生化分子相互作用和網絡式代謝過程變化，從代謝網絡終端表象的整體角度反映生物體的功能水平，彌補了以往采用單一指標或少數幾個指標研究某種病理和生理變化的不足[1]。從辨證思維模式來說與中醫學的系統觀、整體觀相近，因此，代謝組學技術為中醫證候研究提供嶄新的技術平臺。中國學者對代謝組學研究也表現出越來越大的熱情[2]。文章就冠心病證候實質代謝組學研究綜述如下。

1臨床研究

代謝組學從1999年Nicholson提出概念，目前已逐步成熟并滲透到醫學領域的各個層面[3～6]。目前國內已進行了人冠心病中醫辨證分型、慢性胃炎濕熱蘊脾證、大鼠肝郁脾虛證、大鼠氣虛血瘀證的代謝組學研究，分析出某些特異性的代謝產物[7～8]，證型據此可被較好地區分，并通過證型相關生物標記物群的分析初步揭示了相應證型的科學本質，證明了代謝組學研究手段在中醫證本質研究中的可行性。陳閩軍等[9]采用GC和（或）MS技術，發現腎陽虛模型動物的代謝網絡明顯偏離正常組動物，而用溫陽中藥干預后，模型動物的代謝譜回歸至正常范圍，呈現網絡修復的效果。魏星[10]采用氣相色譜（GC）-質譜（MS）聯用技術尋找冠心病血瘀證患者內源性代謝分子標記物。結果顯示健康對照組與冠心病患者血漿代謝物完全分離，對二者分離貢獻最大是L-纈氨酸、甘氨酸、丙氨酸、L-絲氨酸，且含量較健康對照組明顯降低；血瘀證與非血瘀證之間有明顯分離趨勢，44種物質對分類有顯著影響。證明血漿GC-MS代謝圖譜能有效的從健康人中區分出冠心病患者；從冠心病患者中區分出血瘀證患者，這些含量存在差異和對分類有貢獻的物質可能是冠心病血瘀證診斷和辨證的潛在代謝標記物和客觀指標。史琦等[11]對45例病患者及15例正常人的血裝樣本進行核磁共振檢測，對其血裝中的內源性小分子及大分子代謝產物進行全面鑒定。結果檢測到冠心病患者和正常對照組血漿內源性代謝成分39種。特征性代謝物篩選結果顯示血瘀證的特征性代謝產物包括纈氨酸和丙酮。證明冠心病患者血瘀證的異常代謝過程主要包括了氨基酸代謝、脂質代謝；篩選出的2種代謝生物標志物基本上實現了對冠心病血瘀證的有效識別。魏巖等[12]對10例冠心病心絞痛先天伏寒兼心血瘀阻證、10例冠心病心絞痛非先天伏寒兼心血瘀阻證患者的血清樣本進行氫核磁共振檢測。通過偏最小二乘法判別分析方法研究2組患者之間血清代謝產物譜的差異。結果顯示冠心病心絞痛先天伏寒兼心血瘀阻證、非先天伏寒兼心血瘀阻證患者的血清代謝物可以被分開，2組存在明顯差異的代謝產物：丙氨酸、低密度脂蛋白/極低密度脂蛋白、脂類化合物、谷氨酸、谷氨酰胺、α-葡萄糖、高密度脂蛋白。證明利用代謝組學方法能區分冠心病心絞痛先天伏寒兼心血瘀阻證和非先天伏寒兼心血瘀阻證患者的血清氫核磁共振（1H-NMR）代謝譜，能確定先天伏寒證與非先天伏寒證之間存在能量代謝、糖代謝、脂代謝、氨基酸代謝方面的異常。張開泰等[13]運用1H-NMR技術，檢測健康對照組和冠心病心絞痛心血瘀阻證患者（冠心病組）新血府逐瘀湯治療前后血漿小分子代謝產物的水平。2組血漿代謝產物的變化分析采用主成分分析法（PCA），差異性分析采用單因素方差分析。結果顯示冠心病組治療前與治療后及健康對照組的代謝產物具有明顯差異。冠心病組患者治療前血漿乳酸、組氨酸、丙氨酸、葡萄糖、極低密度脂蛋白的含量明顯高于健康對照組、冠心病組治療后患者，而亮氨酸、蘇氨酸、檸檬酸的含量明顯降低；健康對照組與冠心病組治療后患者之間代謝產物差異無顯著性（P>0.05）。結論新血府逐瘀湯可能通過調整糖類、脂肪、氨基酸等物質的代謝，使人體趨向于平衡，從而發揮其整體治療作用。華何與等[14]對12例不穩定型心絞痛痰濁痹阻證患者和12例不穩定型心絞痛氣虛血瘀證患者的血漿樣本進行氫核磁共振檢測。通過偏最小二乘判別分析（PLS-DA）方法研究不穩定型心絞痛痰濁痹阻證患者與氣虛血瘀證患者之間血漿代謝產物譜及的差異。各組血漿核磁共振氫譜的PCA結果顯示，不穩定型心絞痛證痰濁痹阻患者[JP2]與不穩定型心絞痛氣虛血瘀患者能夠被區分，2組血漿樣本之間的代謝物含量存在明顯差異。不穩定型心絞痛痰濁痹阻證組血漿中乳酸、葡萄糖、半乳糖、N-乙酰糖蛋白、低密度脂蛋白、脂類化合物、酮體、天門冬氨酸、谷氨酞胺、酪氨酸、脯氨酸的含量高于氣虛血瘀證組，而檸檬酸、高密度脂蛋白、不飽和脂肪酸、氧化三甲胺的含量低于氣虛血瘀證組。血漿代謝物變化能在一定程度上區分冠心病不穩定型心絞痛的這兩種中醫證型。王娟等[15]收集冠心病不穩定型心絞痛血瘀證患者和健康志愿者的一般資料和尿液樣品，采用磁共振（NMR）和模式識別技術對磁共振氫譜進行分析，對譜圖去水峰后采用0.01化學位移分段積分和歸一化處理。所得數據輸入SIMCA-P軟件，采用偏最小二乘-判別分析法對結果進行分析。結果顯示冠心病不穩定心絞痛血瘀證患者尿液中脯氨酸、丙氨酸、異亮氨酸、葡萄糖、纈氨酸、組氨酸、馬尿酸等物質的含量升高；檸檬酸、肌酸酐、牛磺酸等物質的含量下降。結合PLS-DA對尿液樣品的分析結果顯示冠心病患者與健康人在代謝組學方面存在差異，且化合物分布在性別方面也有差異。研究表明尿液樣品中檸檬酸、脯氨酸、異亮氨酸、牛磺酸等代謝物的改變構成了冠心病不穩定性心絞痛血瘀證患者的代謝組學特征，從而為疾病的診斷和治療以及中醫證候研究提供了新思路和新方法。張紅栓等[16]對12例冠心病心絞痛痰濁證患者和12例冠心病心絞痛血瘀證患者的尿液樣本進行氫核磁共振檢測。通過偏最小二乘法判別分析方法研究冠心病心絞痛痰濁證患者與血瘀證患者之間尿液代謝產物譜的差異。2組尿液核磁共振氫譜的PLS-DA結果顯示，冠心病心絞痛痰濁證患者與冠心病心絞痛血瘀證患者能夠被區分，2組尿液樣本之間的代謝物含量存在明顯差異。冠心病心絞痛痰濁證組尿液中檸檬酸、A-酮戊二酸、順式-烏頭酸、葡萄糖、3-羥基丁酸、丙酮、酪氨酸、肌酐、氧化三甲胺、二甲胺、馬尿酸的含量高于血瘀證組，而膽汁酸、組氨酸的含量低于血瘀證組。因此，2組尿液樣本的1H-NMR代謝譜存在差異，能從代謝組學分析中找出特異的標志性代謝產物。尿液代謝物變化能在一定程度上區分冠心病心絞痛的不同中醫證型。魏巖等[17]利用核磁共振技術開展冠心病心絞痛先天伏寒兼心血瘀阻證患者血液的代謝組學研究。方法：對10例冠心病心絞痛先天伏寒兼心血瘀阻證，10例冠心病心絞痛非先天伏寒兼心血瘀阻證患者的血清樣本進行氫核磁共振檢測。通過偏最小二乘法判別分析方法研究2組患者之間血清代謝產物譜的差異。結果：冠心病心絞痛先天伏寒兼心血瘀阻證、非先天伏寒兼心血瘀阻證患者的血清代謝物可以被分開，2組存在明顯差異的代謝產物：丙氨酸、低密度脂蛋白/極低密度脂蛋白、脂類化合物、谷氨酸、谷氨酰胺、α-葡萄糖、高密度脂蛋白。結論：利用代謝組學方法能區分冠心病心絞痛先天伏寒兼心血瘀阻證和非先天伏寒兼心血瘀阻證患者的血清1H-NMR代謝譜，能確定先天伏寒證與非先天伏寒證之間存在能量代謝、糖代謝、脂代謝、氨基酸代謝方面的異常。[JP]

2小結

應用代謝組學開展證本質的研究主要分為動物模型和臨床兩方面，諸多學者嘗試中醫證動物模型的建立與評價研究，但目前對于中醫證動物模型的評價而言尚缺乏公認的技術方法與指標體系[18]。因此，以臨床患者為研究對象，探討氣虛[FL）][HJ1.85mm][SD1，1][FQ（27*2/3。175mm，X，DY-W][SQ+1mm][CD=175mm]血瘀證潛在生物標志物，將是確保中醫證型研究準確性的基礎，較動物模型研究更加貼近實際。

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