中藥作用靶點及分子機制的轉錄組學研究思路與方法

董 艷 李 軍 張振鵬 高嘉良 王 階

(中國中醫科學院廣安門醫院,北京,100053)

一直以來中醫藥為人們的健康保駕護航,但隨著精準醫學的不斷發展,中醫藥客觀化、精確化和靶向化問題已逐漸成為阻礙其現代化發展的壁壘。轉錄組學是在整體水平上研究特定生長周期或生理狀態下某個細胞或組織所有基因轉錄及轉錄調控規律的一門學科[1],它包括編碼蛋白質的信使RNA(Messenger RNA,mRNA)和不編碼蛋白質的非編碼RNA(Non-coding RNA,ncNRA)。轉錄組是決定基因表達與否,連接基因與表型的關鍵環節,它受外源和內源因素的共同調控,能反映內部基因組與外部物理特征的整體動態聯系,符合中醫整體觀理論及中藥多靶點整體網絡調控的特性。有鑒于此,從轉錄組學層面研究中藥作用靶點,將有助于揭示中藥多成分、多靶點、整體調節的分子機制,是中醫藥向精準醫療邁進的一大步。

1 轉錄組學理念符合中醫藥作用特征

隨著當前藥物研究從“一藥一靶一病”的單靶點理念向多層次、多靶點整體調節的方向轉變[2],越來越多的研究者開始關注組學技術在中藥研究中的應用[3]。各種組學技術,包括基因組學、轉錄組學、蛋白質組學、代謝組學和脂質組學等已經成為中藥藥理機制、中藥復雜體系、中藥活性成分篩選及中藥材鑒別等的主要策略。其中,轉錄組學受內源和外源因素的協同調控,在基因承載和表達之間起著關鍵的樞紐作用。它的整體性、時空性和復雜網絡關系尤其適用于中藥靶點及機制的研究,故而其技術應用也極為廣泛[4]。借助轉錄組學技術,中藥活性成分、單味中藥以及中藥復方的多層次、多靶點協同作用機制得以逐步闡釋[5-6]。通過研究mRNA的差異表達能反映中藥在基因轉錄水平的潛在作用,而有關微小RNA(Micro RNA,miRNA)、長鏈非編碼RNA(Long Non-coding RNA,lncRNA)、環狀RNA(Circular RNA,circRNA)等ncRNAs及其lncRNA-miRNA-mRNA、circRNA-miRNA-mRNA及miRNA-mRNA等復雜關系的研究則能進一步從轉錄后基因修飾和調控網絡層面揭示中藥的作用靶點和分子機制。因此,轉錄組學技術有望成為挖掘中醫藥寶藏的有力武器,基于轉錄組學技術研究中藥的作用靶點及分子機制已經成為了當前的熱點領域。

2 轉錄組學研究的常用檢測技術

隨著轉錄組學發展的逐漸深入,基于mRNA和多種ncRNAs的表達譜日趨完善,多種轉錄組學技術也應運而生。目前該技術主要包括基因芯片、RNA測序、單分子測序、單細胞測序和空間轉錄組等,其中RNA測序運用最廣泛,單細胞測序和空間轉錄組則是當前的熱點技術,已逐步運用到中醫藥研究中。

2.1 基因芯片 基因芯片技術是轉錄組學中發展較早和傳統的技術方法。它由數以萬計的核酸探針排列構成,其中每條探針都對應特定的基因序列,用以檢測基因的表達豐度。基因芯片技術能快速、準確地檢測基因表達,其操作簡便,價格相對低廉,且相關的數據分析軟件及理論也較為成熟[7]。在中藥研究領域,該技術主要用于藥理、毒理、藥物靶點及藥效機制的研究[8]。但是,這種基于現有已知基因序列的檢測方法,有其自身的局限性:1)不能識別先驗基因組序列以外的新RNA;2)雜交技術靈敏度較低,難以精確分辨同源性較高的基因序列和表達豐度較低、瞬間表達的目標序列,亦不能檢測異常轉錄的基因;3)檢測范圍會因背景信號和熒光信號的飽和而受到限制;4)標準化的基因表達分析方法,使得不同實驗和平臺之間的定量化基因表達比較研究難以實施[9-11]。有鑒于此,該技術已逐漸被RNA測序技術所替代。

2.2 RNA測序 RNA測序技術,即RNA-seq技術、第二代測序技術、全轉錄組測序技術,直接對RNA逆轉錄生成的cDNA序列進行測序。該技術采用邊合成邊測序方法,能一次性測定幾十萬到幾百萬條核苷酸序列,靈敏度高,檢測范圍廣,且無需設計探針,具有整體性、組織差異性和時間獨立性等特點,故而可構建不同組織、不同時間段的基因轉錄譜。目前,RNA測序技術已經成為轉錄組學研究的主要方法,通過分析不同轉錄譜之間的差異表達基因,進一步整合生物信息學方法,有助于明確中藥治療疾病的作用機制。但是,測序片段讀長相對較短、擴增時易引入偏差以及無法完整解析復雜重復區域,依然是RNA測序技術的主要挑戰。同時,當前數據處理模型的發展落后于測序技術,導致海量數據難以得到有效分析和合理利用。因此,盡管運用RNA測序能獲得全轉錄組的基因表達,但是這些結果模糊而龐雜,難以聚焦到關鍵的作用靶點或明確的調控網絡機制。

2.3 單分子測序 單分子測序,即第三代測序技術,具有長讀長、單分子及實時測序等特點[12],主要包括單分子實時測序技術和單分子納米孔測序技術等[13-15]。目前,大部分單分子測序技術還處于發展階段,其中較為成熟的是單分子實時(Single Molecule Real-time,SMRT)測序技術。它基于單分子水平,邊合成邊測序,擁有更高的通量、超長讀長、運行快速、精確性更高、無需模板擴增和逆轉錄等優勢[13],現主要運用于小型基因組從頭測序和組裝、轉錄組測序和甲基化分析等[16]。有學者利用SMRT技術進行地中海貧血相關hba1/2和hbb基因的全長測序,解析了其基因的完整變異信息,而這些基因信息難以用傳統的RNA測序技術獲得[17]。另有研究運用單分子測序的長讀長模式分析一對智力障礙綜合征的雙胞胎患兒,發現了源于母系的12 kb染色體倒轉,而該倒轉能直接影響brpf1基因表達,進而導致遺傳性智力發育障礙[18]。值得注意的是,單分子測序技術已逐漸應用于中醫藥領域,有學者聯合SMRT測序與高通量測序深入分析中藥材丹參成分,發現丹參的主要活性成分之一——丹參酮,其主要產生并積累于植物的根皮部位[19]。另有研究利用SMRT與RNA測序技術研究三七的轉錄組序列,結果顯示三七花是合成其主要活性成分人參皂苷的主要部位,而三七根則是貯藏人參皂苷的部位,且三七開花時間受光周期調節,編碼光受體蛋白的基因通過大量擴增,提高其光能利用率[20]。由此而見,單分子測序技術在研究單味中藥轉錄組及其活性成分代謝相關基因方面已經初露頭角,在后續針對具體疾病的中醫藥作用靶點及機制研究方面值得期待。

2.4 單細胞測序 單細胞測序是目前轉錄組學研究的新興技術,也是當前生物科學領域的焦點,它能實現單細胞基因組、轉錄組和表觀遺傳學的測序。現有針對單細胞的測序主要基于RNA測序技術,RNA測序所需樣品較少且無需片段化RNA,因而能完成單細胞全轉錄組測序[21]。單細胞測序適用于分析不同細胞類型或亞群以及揭示細胞異質性,在探索單個細胞對藥物反應的動態變化,以及不同細胞對藥物反應的異質性方面表現出巨大優勢[22]。一項研究運用單細胞轉錄組測序(Single-cell RNA-Seq,scRNA-Seq)分析正常及心肌梗死后不同時間節點的內皮細胞簇,發現在心肌梗死過程中內皮細胞存在缺氧、炎癥反應及增殖的動態病理演變[23]。而針對動脈粥樣硬化的scRNA-Seq和質譜流式細胞研究發現,高脂誘導的動脈粥樣硬化主要是炎性單核巨噬細胞群增多,而非固有巨噬細胞及2型樹突細胞[24]。另有學者將單細胞測序與單分子測序技術結合,開發了單細胞基因組單分子測序(Single-cell Genome Long-read Sequencing Technology,SMOOTH-seq)新方法,該方法克服了傳統單分子測序對樣本量的要求,實現了對微量樣品和單細胞樣品的單分子測序[25]。值得注意的是,單細胞測序的細胞已然失去了自身的組織空間信息,而這種微環境的改變有可能會導致細胞基因表達譜的變化,這在一定程度上限制了單細胞測序的應用[26]。此外,測序成本較高和測序時間較長也是當前影響scRNA-Seq推廣應用的關鍵。

2.5 空間轉錄組 空間轉錄組目前已被廣泛應用于心血管、腫瘤、腎病及肝病等領域[27-30]。它不僅可以分析基因表達數據,還能獲得細胞空間位置信息,在一定程度上可以彌補單細胞測序的不足。空間轉錄組技術包括基于原位雜交、基于高通量測序、基于原位測序和基于活細胞標記等[31]。其中,高通量測序性價比較高,是目前運用比較廣泛的技術[31]。有研究整合了單細胞核轉錄組和空間轉錄組等技術,研究正常和心肌梗死后不同階段的心肌組織,發現心肌梗死后不同病理區域的心肌細胞存在顯著的差異空間基因調控,并繪制了心肌梗死后心臟重構的高分辨率整合圖譜[32]。另有學者應用空間轉錄組技術對射血分數保留心力衰竭患者的心肌組織進行分析,發現了5種胎兒標記基因,而這些基因由于表達量微弱,正常情況下很難被檢測[33]。此外,為了揭示不同生長階段、不同解剖部位的心臟特異性基因圖譜,該學者進一步結合空間轉錄組和scRNA-Seq技術,構建了人類心臟的時空基因表達圖譜,并形成了公開數據庫[34]。由此可見,空間轉錄組作為當前生物技術領域的熱點,必將為推進人類組織原位細胞真實基因表達、微環境互作和生理病理變化研究提供重要手段。盡管如此,目前采用空間轉錄組學研究中醫藥仍處于探索階段,未來該技術將在不斷完善自身的基礎上為中醫藥精準醫療提供可靠技術支撐。

3 中藥作用靶點及分子機制的轉錄組學研究方法

利用轉錄組學的研究思路與方法能實現從宏觀到微觀,從單一到網絡的中藥作用靶點與分子機制探索。目前常用研究思路為:初期小樣本篩選差異RNA表達譜,經過生物信息學,或聯合網絡藥理學,或結合其他多組學篩選方法,分析關鍵RNA和調控網絡,并采用反轉錄聚合酶鏈反應(Reverse Transcription-polymerase Chain Reaction,RT-PCR)技術對關鍵RNA進行大樣本驗證,以確定中醫藥對特定RNA調控的穩定性;然后,利用RNA干擾技術,對驗證后的關鍵RNA進行沉默和(或)過表達,從功能學上證實中醫藥與該RNA之間的靶向關系及其涉及的上下游調控網絡;最后,通過探索RNA與藥物分子的結合位點,證實中藥干預RNA的直接靶向作用。見圖1。

圖1 中藥作用靶點及分子機制的轉錄組學研究思路

3.1 轉錄譜篩選及關鍵RNA初步驗證研究——利用基因芯片/RNA測序/單細胞測序等聯合RT-PCR技術 利用基因芯片或RNA測序技術檢測中藥治療前后的轉錄譜變化,結合生物信息學方法分析基因的功能和通路,能較為全面地篩查中藥潛在靶基因。但由于測序費用相對昂貴,臨床上往往先進行小樣本的差異轉錄譜篩選,然后進一步針對關鍵基因擴大樣本量進行RT-PCR檢測,以驗證這些基因作為中藥靶點的有效性和穩定性。因此,將基因芯片或RNA測序與RT-PCR技術結合才能完成一項完整的初篩和驗證工作,目前這種方法也是研究中藥治療疾病的RNA靶點及其機制的主要手段。有學者在篩選冠心病血瘀證差異轉錄譜基礎上,開展了關鍵基因的RT-PCR驗證和中藥干預研究,闡釋了血塞通軟膠囊治療冠心病血瘀證的潛在靶點和作用機制[35]。利用基因芯片篩選出冠心病血瘀證患者差異表達的1 081個mRNAs和25個miRNAs,結合生物信息學分析,進一步構建了miR-146b-5p/CALR/炎癥反應和miR-199a-5p/TP53/凋亡調控網絡,并用RT-PCR驗證了以上關鍵基因的表達。經血塞通軟膠囊干預后,RT-PCR檢測結果顯示冠心病血瘀證患者hsa-miR-199a-5p、hsa-miR-146b-5p和TP53的異常表達被逆轉[36];且細胞學研究顯示,血塞通軟膠囊能通過調節hsa-miR-146b-5p表達,抑制細胞凋亡,從而發揮保護血管內皮細胞的作用[37]。

另有研究利用RNA測序技術對冠心病及其冠心病血瘀證、冠心病非血瘀證和正常對照進行轉錄組分析,發現冠心病血瘀證存在39個lncRNA,229個miRNA和221個mRNA的差異表達;并運用網絡拓撲分析和韋恩分析,獲得轉錄譜中的關鍵節點和lncRNA-miRNA-mRNA調控網絡[38-39]。在此基礎上,進一步開展血塞通軟膠囊干預冠心病血瘀證的臨床試驗[40],采用RT-PCR方法驗證中藥對其關鍵lncR CTB114C7.4-miR3656-BCL2A1調控網絡的作用,從而證實了血塞通軟膠囊治療冠心病血瘀證在轉錄層面的靶點及調控網絡。由此可見,基于差異轉錄譜篩選和RT-PCR驗證,可以初步確定中藥的潛在RNA靶點,但這種RNA的差異變化僅僅體現了中藥與轉錄組之間存在相關性,更直接的靶向調節證據仍需進一步開展RNA干擾實驗。

值得注意的是,隨著單細胞測序理念的發展,傳統針對組織或多細胞群體的轉錄組測序已無法滿足當前研究的需要,針對單細胞全轉錄組的測序正逐漸應用于中醫藥領域。一項運用單細胞RNA轉錄組測序,結合DESeq2差異表達分析的研究發現,左歸丸可以逆轉高糖誘導的14個核糖體通路相關基因的下調,上調呼吸鏈相關基因和氧化磷酸化,進而促進糖代謝,抑制高糖導致的胚胎細胞死亡[41]。此外,利用單細胞測序聯合空間轉錄組能更全面系統地揭示中醫藥作用的時空信息,但目前相關研究報道較少,值得將來進一步探索和挖掘。

3.2 功能學靶點及上下游調控機制研究——基于RNA干擾技術的基礎研究 通過轉錄譜篩選和關鍵RNA驗證工作后能初步明確中藥作用的潛在靶點。但是,要進一步確定這些潛在靶點能否在功能上直接影響藥效,仍需通過RNA沉默或過表達才能證實。有鑒于此,越來越多的研究利用慢/腺病毒介導的shRNA轉染、化學合成siRNA或其他靶點抑制劑實現基因表達的干擾,從功能學上觀察靶點與藥效的關系。有研究聯合siRNA和shRNA方法對miR-3 656和lncR CTB-114C7.4基因進行表達干擾,發現三七總皂苷能上調lncR CTB-114C7.4和BCL2A1表達,下調miR-3 656表達,抑制細胞凋亡;將lncR CTB-114C7.4過表達或阻滯miR-3 656后,均能獲得與三七總皂苷完全一致的調控作用;進一步在三七總皂苷干預基礎上分別敲降lncR CTB-114C7.4和過表達miR-3 656發現,前者能完全逆轉三七總皂苷的調節作用,而后者未能達到同樣的效果,由此揭示lncR CTB-114C7.4的表達水平能影響三七總皂苷的療效,是三七總皂苷發揮抗H2O2誘導氧化應激損傷的功能學靶點之一[42]。三七總皂苷能通過上調lncR CTB-114C7.4,激活lncR CTB114C7.4↑-miR3656↓-BCL2A1↑網絡,從而抑制血管內皮細胞凋亡。另有學者報道,小檗堿能以P53依賴性方式上調肝細胞癌中miR-23a的表達,抑制Nek6,并促進P53相關腫瘤抑制基因p21和GADD45α的轉錄激活,從而導致肝癌細胞死亡,G2/M細胞周期停滯和腫瘤生長抑制;而當miR-23a抑制時,小檗堿誘導的保護作用被減弱,從而反向證實了miR-23a是小檗堿發揮抗腫瘤作用的重要靶點[43]。此外,另一項研究顯示lncRNA UCA1在前列腺癌中高表達,與患者的不良預后正相關。青蒿琥酯能顯著降低lncRNA UCA1表達,并調節下游miR-184/Bcl-2軸,從而誘導細胞凋亡并抑制轉移能力;相反,當lncRNA UCA1過表達時又可逆轉青蒿琥酯誘導的上述保護作用,由此證實了lncRNA UCA1是青蒿琥酯的治療靶點,并揭示了其下游的miR-184/Bcl-2調控網絡[44]。

由此可見,采用RNA干擾的方法對潛在靶基因進行研究,可以從功能學上證實中醫藥的作用靶點,并明確該靶點的上下游調控網絡,但該靶點與中藥在結構上的關系及其結合位點仍需進一步深入探索。

3.3 RNA-小分子結合位點研究——基于機器學習的結合位點預測 藥物與RNA結合位點的研究是當前實現轉錄層面精準醫療的熱點和難點問題。在明確了特定RNA與中藥之間存在功能上的相互作用關系后,進一步深入挖掘RNA與中藥或其活性成分的結合位點顯得尤為必要,能為揭示中藥治療靶點提供更為直接的證據。由于RNA高度結構化,具有小分子可觸及的結合袋或裂口[45],形成潛在的結合位點。因此,小分子物質可能通過與之結合誘導RNA功能的抑制或激活,從而發揮治療疾病的作用。目前運用較廣泛的熒光原位雜交檢測能相對定位RNA的表達,結合RNA沉降(RNA Pull Down)和RNA免疫沉淀(RNA Immunoprecipitation,RIP)實驗能進一步證實不同RNA之間以及RNA與蛋白質之間的結合和共表達關系;而雙熒光素酶報告基因檢測則能通過位點突變的方法,實現ncRNA的靶基因驗證,預測ncRNA與mRNA的結合位點。但是,關于RNA與藥物小分子相互作用結合位點的預測方法則應用有限,主要包括基于先驗知識、基于經驗及機器學習[46]。其中,基于先驗知識的方法是指運用已知的RNA-小分子結合位點數據庫,預測可能與藥物相關的RNA識別基序[47]。基于經驗的方法則主要依賴RNA結構的幾何特征,通過尋找這些特征的極值,將其作為結合位點的潛在指標[48]。機器學習方法是指通過計算RNA的結構和序列特征,從而推測其結合位點,該方法體現了多學科交叉的優勢,已成為當前應用最主要的手段[46,49]。已有研究發現,許多天然、半合成及合成抗生素可以通過靶向調節RNA發揮抗感染作用[50-51]。另有一些小分子藥物正處于臨床和臨床前開發中,它們通過作用于RNA靶點,發揮治療遺傳病和抗腫瘤的作用[52-54]。然而,遺憾的是目前針對RNA靶向結合位點的中藥或其活性成分研究報道較少,未來關于RNA治療的天然藥物研究,中醫藥仍大有可為。

3.4 中藥作用的多組學靶點及機制研究——整合多組學及網絡藥理學 隨著基因組學、轉錄組學、甲基化組學、蛋白質組學和代謝組學等檢測技術逐漸發展,人們越來越關注各組學之間的聯合研究,以系統、整體、動態的角度認識疾病的發生發展變化以及中藥干預的作用機制。不同于單組學研究可能帶來的認識誤差,多組學可縱向解釋從基因到代謝物產生的整體過程,這種研究思路更符合中醫整體恒動的思維,也與中藥復方多成分、多靶點的特性一致,因此有關多組學在中醫藥中的運用也越來越多。見圖2。1)轉錄組學聯合基因組學、甲基化組學:將基因組、轉錄組和甲基化組同時研究能繪制包括DNA、RNA及基因修飾在內的復雜圖譜,進而從基因層面揭示可能發生或正在發生的變化,為中藥藥效及靶點研究提供證據。一項研究采用單分子測序技術研究中藥蛹蟲草的基因組、甲基化組和轉錄組圖譜,發現其具有安眠作用的N6-(2-羥乙基)腺苷和抗腫瘤作用的麥角甾醇代謝通路[55]。2)轉錄組學聯合蛋白質組學、代謝組學:通過將轉錄組與蛋白質組、代謝組聯合應用,能從已經發生的分子變化層面揭示中藥作用靶點和機制。有學者利用轉錄組學、蛋白質組學及代謝組學研究中藥復方治療慢性阻塞性肺疾病的長期療效機制[56]。通過分別采用基因芯片、液相色譜-質譜聯用儀(Liquid Chromatograph Mass Spectrometer,LC-MS)蛋白質組學和LC-MS代謝組學技術,檢測到補肺益腎方干預后的1 106個差異RNA、187個差異蛋白和32個差異代謝物;進一步整合分析多組學數據發現這些差異表達的RNA、蛋白和代謝物,參與調控脂質代謝、炎癥反應、氧化應激和黏著斑等過程。3)組學技術聯合網絡藥理學:將組學技術與網絡藥理學相結合也是當前中藥靶點研究常用的方法。網絡藥理學通過構建化學成分-化學成分、化學成分-靶點以及靶點-疾病之間的相互關系,能幫助研究藥物多靶點治療疾病的作用機制,這種網絡預測的方法能節省實驗初篩工作所耗費的人力、物力和財力,極大地提高了科研效率,故而在具有多成分、多靶點特性的中藥研究中表現出極大的優勢[57-58]。目前已有研究將網絡藥理學與轉錄組學相結合,研究五味子乙素治療肝纖維化的靶點和作用機制[59]。采用RNA-seq技術檢測五味子乙素上調的2 584個基因和下調的1 659個基因,分析其參與的氧化還原反應、四氯化碳(CCl4)代謝、炎癥反應和細胞凋亡等生物過程。運用化學信息學方法建立肝纖維化的靶點數據庫,通過高通量、快速“成分-靶點”對接分析,虛擬篩選藥物的潛在生物學靶點。針對網絡預測的靶點開展實驗研究,進一步證實了五味子乙素的潛在靶點為CB2受體以及相關的抗氧化、抗炎和抗凋亡作用。另有學者則基于網絡藥理學、轉錄組學和代謝組學3種技術研究葛根芩連湯對2型糖尿病的作用機制,結果顯示黃酮類和生物堿類是葛根芩連湯發揮藥效的主要成分,能促進過氧化物酶體增殖物激活受體(Peroxisome Proliferators-activated Receptor γ,PPARγ)和PPARα表達,參與糖脂代謝,從而治療2型糖尿病[60]。

圖2 各組學研究認識階段及特點

多組學方法是當前研究中藥靶點及分子機制的重要手段,尤其是將組學思維與網絡藥理學相結合,有利于從數據量龐大的基因圖譜中進一步明確中藥藥效成分及其作用靶點。同時,針對中藥ncRNA層面的靶點研究,充分利用網絡藥理的基因及蛋白數據庫,有助于尋找ncRNA的下游調控基因、蛋白及通路,從而揭示中藥的ncRNA-mRNA網絡作用機制。但是,隨之出現的不同組學的海量數據如何充分利用和合理分析,如何聚焦出具體而完整的“基因-RNA-蛋白-代謝產物”生物調控機制,仍然是目前需要解決的關鍵與瓶頸問題。

4 討論

轉錄組學的發展使得中藥在RNA層面的靶點和機制研究成為了可能。基于mRNA在DNA和蛋白質之間的關鍵樞紐作用,以及不同ncRNA之間、ncRNA與mRNA之間的網絡調節特性,采用全轉錄組學的檢測技術和研究方法能系統揭示中藥的全部RNA靶點及轉錄后修飾作用,并聚焦到關鍵的生物功能和分子機制。但是,作為一個相對年輕的新興學科,目前轉錄組學在中藥靶點及機制研究領域仍然存在以下幾個問題:1)由于全轉錄組測序費用昂貴,目前多數研究僅僅是檢測某種特定的RNA類型,例如mRNA、miRNA、lncRNA或circRNA表達譜。這種單一類型的RNA轉錄譜并非真正意義上的轉錄組學,因此它也不能全面揭示中藥在轉錄層面的所有差異表達的RNA。2)目前大部分研究僅進行了RNA表達譜篩選和RT-PCR驗證,表明了中藥與差異表達RNA的相關性以及潛在的信號通路。但更直接、更確切的治療靶點和調控網絡仍需進一步開展關鍵RNA的干擾實驗和相應結合位點研究才能實現。3)不同類型RNA之間存在相互調控關系,尤其對于lncRNA和circRNA這種內源性競爭性RNA而言,它們能與miRNA和mRNA構成自上而下的調控網絡。然而,現有研究大多側重尋找中藥單一層面的RNA靶點,而忽視其網絡調控關系。4)轉錄組學能用于解釋目前正在發生的基因變化,但導致其發生的遺傳物質基礎,及其是否確切發生并帶來了什么后果仍不得而知,因此近年來多組學研究逐漸興起。值得注意的是,在單組學技術仍未充分理解并利用時,過早開展多組學研究不僅耗費大量的研究經費,隨之產生的海量組學數據更難以分析。而轉錄組作為中心法則的中間環節,對于承接遺傳物質表達,推進蛋白質及代謝產物的生成至關重要;同時ncRNA的出現更豐富了中心法則以外的基因修飾過程,使得原本線性關聯的遺傳物質之間變得更加立體和真實。有鑒于此,充分利用最新轉錄組學技術,找到適合中醫藥的檢測手段和數據分析方法,挖掘中藥療效背后的關鍵mRNA和ncRNA,形成系統明確的調控網絡,仍然是下一步中藥作用靶點及分子機制研究的重點。

利益沖突聲明:無。