化学蛋白质组学在中药现代化研究中的应用

如何借助现代化新理论和新技术诠释中药的科学内涵，是中药现代化进程中亟待解决的关键问题之一。化学蛋白质组学是利用能够与靶蛋白质发生特异性相互作用的化学小分子来研究和探测蛋白质组的技术。本文综述了化学蛋白质组学在中药有效成分筛选、靶蛋白质的发现、中药协同作用机制研究和中药新药研发中的应用，对该技术指导下的中药现代化研究进行了初步探讨。化学蛋白质组学为中药现代化研究提供了新的思路，将有助于从分子水平上深刻揭示中药的科学内涵，指导中药新药研发，更好地传承和发展中医药理论。     

蛋白质组学在中医药现代化研究中的应用探讨

蛋白质组学是后基因组时代的最重要研究课题，能够深化对生命现象本质的了解。对于中医药现代化研究，蛋白质组学作为高通量平行筛选技术在理论体系上与中医药的整体观相契合，能够深化证候的内在本质研究及中药复方的组成与作用机理研究，并能有力促进中药新药开发。随着蛋白质组学相关技术的发展完善，其对中医药现代化研究的帮助将进一步扩大。     

分子生物学技术在中药领域的应用及其对中药新药研究的影响

分子生物学技术在中药领域已得到广泛应用，并对中药新药研究产生了深刻的影响。本文对PCR、RFLP、PCR—RFLP、RAPD等技术和方法在中药的分子鉴定与中药质量控制、中药进化与系统学及中药新品种选育中的应用，以及基因干预和蛋白质组学在中药作用机理研究与新药开发研究方面应用和影响进行了概述。     

运用蛋白质组学技术开展对补益类中药的药理学研究

根据中药作用的复杂性和目前开展的蛋白质组学研究技术,提出运用蛋白质组学技术开展对中药的药理学研究,特别是首先开展对补益类中药的研究,以期在蛋白质表达水平明确每味中药在机体内调理了哪些蛋白质。     

几种常见舌苔蛋白质组学的初步研究

目的：从舌苔蛋白质组探讨舌苔原理及其微观规律。方法：对以固相pH梯度等电聚焦为第一向、垂直SDS-PAGE为第二向的双向电泳技术中的关键因素与环节进行研究和实验条件的优化。并对其4组舌苔组织的蛋白质组进行分离，银染显色，凝胶扫描入计算机，linage Maater 2D Platinum软件分析比较电泳图谱。结果：建立并优化了蛋白质组学分析中的双向电泳技术，建立了蛋白质组研究中的图像分析体系，获得了分辨率和重复性均较好的双向电泳银染图谱；对4组舌苔组织的蛋白质组进行分离分析，发现凝胶中可检测的蛋白质斑点数分别为（1082±105）个、（1052±85）个、（1129±98）个、（1143±140）个；进一步的分析显示，病理薄苔组与正常舌苔组相比，有6个蛋白质点表达上调，8个为表达下调；厚苔组与正常舌苔组相比，有6个蛋白质点表达上调，7个为表达下调；剥苔组与正常组相比，有8个蛋白质点表达上调，7个为表达下调。结论：舌苔的蛋白质组学研究可以为中医临床辨证、中医疗效评价、中药药效学研究及中药新药筛选研究提供具有中医特色的微观指标和科学依据。     

蛋白质组学技术及其在中药作用机制研究中的应用

历经千年的传承,中药的有效性、实用性和科学性已毋庸置疑,但是其多成分、多靶点、多层次的作用特点给作用机制的研究带来困难,阻碍了中药的现代化和国际化进程。蛋白质组学技术是从整体的角度分析细胞内动态变化的蛋白质的组成与活动规律,与中药的"整体观"和"动态观"不谋而合,为阐明中药作用机制带来了曙光。近年,蛋白质组学技术在中药作用机制研究中的应用取得了实质性的进展,该文系统的介绍了蛋白质组学的核心技术,并着重综述了近几年蛋白质组学在中药复方、单味中药和中药单体化合物作用机制研究中的应用,以期为中药作用机制的研究提供新的思路和方法。     

中药新药筛选新技术及实践

本文扼要概述了当前可运用于中药新药筛选的高通量筛选、生物芯片、分子生物色谱、高内涵筛选、网络药理学、蛋白质组学和计算机辅助虚拟筛选等新技术和新方法,并结合本单位研究开发实践,基于调脂代谢机理,将计算机辅助虚拟筛选技术,如分子对接、药效团、分子相似度等应用到中药新药的筛选、处方优化和作用机理研究中,为中药新药筛选研发工作提供借鉴。     

蛋白质组学在中药作用靶点研究中的方法和应用

中药作用靶点研究是中药研究者用现代化科学语言阐明中药作用机制的重要环节。但由于中药有效成分发挥作用时的复杂性使这一研究任务充满挑战。蛋白质组学作为系统生物学的一个重要分支,从整体角度研究生物体内的特定蛋白质,显著提高了中药作用靶点发现的效率,在中药作用靶点研究中具有明显的优势。作者通过查阅相关文献资料,根据蛋白质组学在中药作用靶点研究中技术方法的不同,将其分为:化学蛋白质组学、差异蛋白质组学和定量蛋白质组学,并举例说明了上述3种技术方法在中药作用靶点研究中的应用,为中药作用机制研究提供新的方法和思路。     

蛋白质组学技术对中医药研究的影响

应用蛋白质组学技术可以同时研究整个细胞甚至整个组织的全套蛋白质的功能、组成,多样性及其动态变化。这与中医理论对疾病认识的整体观有很多共同之处,因此蛋白质组学技术的广泛应用将对中医的证候研究与中药药理学研究有重要意义,并将为中药开发提供一个崭新的发展机遇。     

蛋白质组技术在中药药理研究中的应用

蛋白质组学的研究是比较细胞在不同生理或病理条件下蛋白质表达的异同，对相关蛋白质进行分类和鉴定，目的在于寻找到具体的分子靶点。利用双向凝胶电泳、液相色谱、质谱、生物信息学、Western Blot以及免疫共沉淀等技术，进行蛋白质鉴定、翻译后修饰、蛋白质功能确定等研究。中药是通过多成分、多靶点的整体调控作用来系统纠正疾病造成的机体失衡。采用蛋白质组学技术，可能获得中药作用的分子靶点，探讨其在分子水平的作用机制。本文主要综述了蛋白质组学技术在中药药理研究中的应用，分析了研究中面临的问题。     

蛋白质组学技术引入中医证理论的可行性研究

目的：探讨蛋白质组学技术引入中医证理论的可行性。方法：分别从中医证和蛋白质组的概念、内涵、特点,以及它们之间的共性进行理论分析和探讨。结果与结论：蛋白质组学技术引入中医证学的基础研究,为中医证物质和功能基础研究提供了新思路,对揭示中医证的现代科学内涵具有重要意义。     

Application of proteomics to determine the mechanism of action of traditional Chinese medicine remedies

Ethnopharmacological relevance

The rationale for using traditional Chinese medicine (TCM) is based on the experience that has been gained from its wide use over thousands of years. However, the mechanisms of action of many TCM are still unclear. Proteomics, which mainly characterizes protein functions, protein–protein interactions, and protein modification in tissues or animals, can be used to investigate signaling pathway perturbations in cells or the whole body. Proteomics has improved the discovery process of effective TCM compounds, and has helped to elucidate their possible mechanisms of action. Therefore, a systematic review of the application of proteomics on TCM research is of great importance and necessity. This review strives to describe the literature on the application of proteomics to elucidate the mechanism of action of TCM on various diseases, and provide the essential discussion on the further utilization of proteomics data to accelerate TCM research.

Materials and methods

Literature survey was performed via electronic search on Pubmed with keywords ‘Proteomics’ and ‘Traditional Chinese Medicine’. The papers written in English were acquired and analyzed in this review.

Results

This review mainly summarizes the application of proteomics to investigate TCM remedies for neuronal disease, cancer, cardiovascular disease, diabetes, and immunology-related disease.

Conclusions

Researchers have applied proteomics to study the mechanism of action of TCM and made substantial progresses. Further studies are required to determine the protein targets of the active compounds, analyze the mechanism of actions in patients, compare the clinical effects with western medicine.     

中药蛋白质组学研究策略

蛋白质组学在中药研究中的应用已十分广泛,有许多较为成功的实例。作者回顾了前人应用蛋白质组学技术对中药复杂体系的研究工作,并提出建立一门专门针对中药研究的蛋白组学,即中药蛋白质组学。该文对中药蛋白质组学的研究策略及未来的研究方向进行了综述和思考,希望为从事中药蛋白质组学研究者提供一点思路。     

Commentary--the proteomics: a new tool for Chinese medicine research

Proteomics technology is based on the vast analytical power for protein/peptide identification and quantification offered by modern mass spectrometry coupled with hyphenated separation techniques such as two-dimensional gel electrophoresis (2DE) and micro- or nano-scale multidimensional liquid chromatography. The rapid growth of proteomics field provides an array of new tools for the integration of traditional Chinese medicine (TCM) with modern technology and systems biology, and is potentially advancing the progress of modernization and internationalization of TCM. Cho, in this issue of the American Journal of Chinese Medicine, highlights the recent application of 2DE-based and bottom-up proteomics in Chinese medicine research, including the exploration of pharmacological mechanisms of the actions of TCM, the facilitation of herb authentication and identification, and the profiling of protein expression following acupuncture treatment in animal models. Recent development in proteomics has provided further refinement on the analysis of proteins posttranslational modifications as well as quantitative comparison of different proteomes, and enabled the study of proteomes of specific diseases or biological processes under clinically relevant conditions. It is conceivable that the application of technologies developed in proteomics, genomics and metabonomics in the clinical practice and basic research of Chinese medicine will eventually lead to the reconciliation and integration of TCM and contemporary medicine. Chinese medicine is fundamentally a highly personalized medicine; perhaps it is time to embrace the arrival of TCM OMICS era in Chinese medicine research.     

Application of proteomics in Chinese medicine research

Proteomics technologies can be applied to simultaneously study the function, organization, diversity, and dynamic variety of a cell or a whole tissue. The integrative approach of proteomics is in line with the holistic concept and practices of traditional Chinese medicine (TCM). In this review, the technologies of proteomics, their adoption leverages the depth and breadth of TCM research are introduced. This article presents some examples to illustrate the use of proteomics technologies in the study of pharmacological effects and their action mechanisms relevant to TCM. Proteomics technologies could be used to screen the target molecules of the TCM actions, identify new bioactive components, and elucidate the underlying mechanisms of their effects. With proteomics approaches, it was found that the Siwu decoction could regulate the protein expression of the bone marrow of blood (Xue) deficient mice, including some proteins and enzymes involved in the hemopoiesis system. Ganoderma lucidum spores might promote the survival and axon regeneration of injured spinal motor neurons in rats by regulating the expression levels of proteins involved in the energy and tissue regeneration system. Polygonatum zanlanscianense Pamp exhibited cytotoxicity towards human myeloblast leukemia HL-60 cells through multiple apoptosis-including pathways. Panax ginseng might be beneficial to patients suffering from diabetes mellitus and its complications by alleviating inflammation. Taken together with a discussion on the challenges and perspectives, this paper provides an overview of the recent developments of proteomics technologies in TCM research, and contends that proteomics will play an important role in the modernization and internationalization of TCM.     

中医肝病辨治现代研究与蛋白质组学

蛋白质组学的研究理念和方法与中医学的整体观、辨证观有许多相似之处,将蛋白组学引入证实质研究,更符合证研究自身的特点.运用蛋白质组学理念和方法来研究中医肝病的辨病、辨证和防治用药,将揭示中医肝病发生、发展、转化的实质,为中医药防治肝病提供理论依据.建立蛋白质组学与中医肝病相关联的转换模式概念,定会丰富中医肝病辨治理论,也为中医证型的研究提供新的思维模式.     

运用蛋白质组学研究中医证候的思考

目的：讨论蛋白质组学与中医证候的相互关系。方法：通过广泛查阅文献，对中医证候的研究状况以及蛋白质组学应用于中医证候的实质研究的可行性进行分析。结果：我国在中医证的本质研究方面取得了不少成绩，但目前还没有揭示证的本质；蛋白质组学技术研究中医证候有其理论和实践基础。结论：蛋白质组学的广泛应用将对中医证候本质的研究带来契机，从而揭示疾病和生命活动的最终机制。     

蛋白质组学在中医证候学研究中的应用

从蛋白质组学和中医证候的概念、特点,以及它们之间的共同点进行理论分析并探讨蛋白质组学技术在中医证候中的应用,这为研究中医证候的物质和功能基础提供了新思路,对揭示中医证候的现代科学内涵具有重要意义.     

证候蛋白质组学与中医证候学相关性探讨

以蛋白质组学为代表的后基因组时代的到来，必然使分子生物学经历从局部观走向整体观、从线形思维走向复杂思维的转变。基于蛋白质组学的发展趋势，总结了近年来中医证候学研究方法，提倡用二维电泳及生物信息学方法鉴定不同的蛋白质。将蛋白质组学引入中医证候分类及证候演变规律的研究，对从分子流行病学水平来探讨中医学与蛋白质组学乃至现代分子生物学研究相结合都是必须的。而蛋白质组学与传统中医药在研究生命科学的思维方法上逐步趋于一致，相互渗透，说明在探讨复杂性生命现象时中西医两种医学相结合的必然性和重要性。