冠心病中医证候实质代谢组学研究进展

朱明丹 袁宏伟 魏聪聪 张少强 刘长玉 杜武勋

摘要：代谢组学不同于以往只是采用单一指标或少量几个指标研究某种病理和生理变化，而是通过对机体代谢的终端产物进行综合的多元化分析，从整体上展示了人体内在的变化状态和趋势。中医理论最重要的就是“整体观”、“动态观”、“辨证观”，这与现代代谢组学的研究思路不谋而合。代谢组学为中医研究提供薪新的技术平台，目前，谢组学在中医治疗冠心病疾病的研究领域中已经取得了一些进展。

关键词：冠心病；中医证候实质；代谢组学；综述

中图分类号：R541.4文献标志码：A文章编号：1007-2349（2016）05-0067-03

冠心病是严重威胁人类健康的疾病之一，近年来，其发病率、病死率呈逐年上升趋势。据WHO统计，仅于2008年由冠心病导致的死亡人数占心血管疾病总死亡人数的42.2%。因此冠心病的预防和治疗是降低心血管疾病发生和死亡率的重要手段和途径。自东汉名医张仲景在《金匮要略》中提出“胸痹心痛”病“阳微阴弦”的本虚标实病机以来，对心肌梗死恢复期气虚血瘀证的辨证论治和证候实质研究一直是中医药防治研究的焦点，人们希望通过证候物质基础的寻找，找到证候的特异性指标，建立证候实验诊断客观性金指标，从而实现证候的微观辨证依据。代谢组学是系统生物学的重要组成部分，具有整体、动态、综合与分析的特点，代谢组学抛开体内纷繁复杂的生化分子相互作用和网络式代谢过程变化，从代谢网络终端表象的整体角度反映生物体的功能水平，弥补了以往采用单一指标或少数几个指标研究某种病理和生理变化的不足[1]。从辨证思维模式来说与中医学的系统观、整体观相近，因此，代谢组学技术为中医证候研究提供崭新的技术平台。中国学者对代谢组学研究也表现出越来越大的热情[2]。文章就冠心病证候实质代谢组学研究综述如下。

1临床研究

代谢组学从1999年Nicholson提出概念，目前已逐步成熟并渗透到医学领域的各个层面[3～6]。目前国内已进行了人冠心病中医辨证分型、慢性胃炎湿热蕴脾证、大鼠肝郁脾虚证、大鼠气虚血瘀证的代谢组学研究，分析出某些特异性的代谢产物[7～8]，证型据此可被较好地区分，并通过证型相关生物标记物群的分析初步揭示了相应证型的科学本质，证明了代谢组学研究手段在中医证本质研究中的可行性。陈闽军等[9]采用GC和（或）MS技术，发现肾阳虚模型动物的代谢网络明显偏离正常组动物，而用温阳中药干预后，模型动物的代谢谱回归至正常范围，呈现网络修复的效果。魏星[10]采用气相色谱（GC）-质谱（MS）联用技术寻找冠心病血瘀证患者内源性代谢分子标记物。结果显示健康对照组与冠心病患者血浆代谢物完全分离，对二者分离贡献最大是L-缬氨酸、甘氨酸、丙氨酸、L-丝氨酸，且含量较健康对照组明显降低；血瘀证与非血瘀证之间有明显分离趋势，44种物质对分类有显著影响。证明血浆GC-MS代谢图谱能有效的从健康人中区分出冠心病患者；从冠心病患者中区分出血瘀证患者，这些含量存在差异和对分类有贡献的物质可能是冠心病血瘀证诊断和辨证的潜在代谢标记物和客观指标。史琦等[11]对45例病患者及15例正常人的血装样本进行核磁共振检测，对其血装中的内源性小分子及大分子代谢产物进行全面鉴定。结果检测到冠心病患者和正常对照组血浆内源性代谢成分39种。特征性代谢物筛选结果显示血瘀证的特征性代谢产物包括缬氨酸和丙酮。证明冠心病患者血瘀证的异常代谢过程主要包括了氨基酸代谢、脂质代谢；筛选出的2种代谢生物标志物基本上实现了对冠心病血瘀证的有效识别。魏岩等[12]对10例冠心病心绞痛先天伏寒兼心血瘀阻证、10例冠心病心绞痛非先天伏寒兼心血瘀阻证患者的血清样本进行氢核磁共振检测。通过偏最小二乘法判别分析方法研究2组患者之间血清代谢产物谱的差异。结果显示冠心病心绞痛先天伏寒兼心血瘀阻证、非先天伏寒兼心血瘀阻证患者的血清代谢物可以被分开，2组存在明显差异的代谢产物：丙氨酸、低密度脂蛋白/极低密度脂蛋白、脂类化合物、谷氨酸、谷氨酰胺、α-葡萄糖、高密度脂蛋白。证明利用代谢组学方法能区分冠心病心绞痛先天伏寒兼心血瘀阻证和非先天伏寒兼心血瘀阻证患者的血清氢核磁共振（1H-NMR）代谢谱，能确定先天伏寒证与非先天伏寒证之间存在能量代谢、糖代谢、脂代谢、氨基酸代谢方面的异常。张开泰等[13]运用1H-NMR技术，检测健康对照组和冠心病心绞痛心血瘀阻证患者（冠心病组）新血府逐瘀汤治疗前后血浆小分子代谢产物的水平。2组血浆代谢产物的变化分析采用主成分分析法（PCA），差异性分析采用单因素方差分析。结果显示冠心病组治疗前与治疗后及健康对照组的代谢产物具有明显差异。冠心病组患者治疗前血浆乳酸、组氨酸、丙氨酸、葡萄糖、极低密度脂蛋白的含量明显高于健康对照组、冠心病组治疗后患者，而亮氨酸、苏氨酸、柠檬酸的含量明显降低；健康对照组与冠心病组治疗后患者之间代谢产物差异无显著性（P>0.05）。结论新血府逐瘀汤可能通过调整糖类、脂肪、氨基酸等物质的代谢，使人体趋向于平衡，从而发挥其整体治疗作用。华何与等[14]对12例不稳定型心绞痛痰浊痹阻证患者和12例不稳定型心绞痛气虚血瘀证患者的血浆样本进行氢核磁共振检测。通过偏最小二乘判别分析（PLS-DA）方法研究不稳定型心绞痛痰浊痹阻证患者与气虚血瘀证患者之间血浆代谢产物谱及的差异。各组血浆核磁共振氢谱的PCA结果显示，不稳定型心绞痛证痰浊痹阻患者[JP2]与不稳定型心绞痛气虚血瘀患者能够被区分，2组血浆样本之间的代谢物含量存在明显差异。不稳定型心绞痛痰浊痹阻证组血浆中乳酸、葡萄糖、半乳糖、N-乙酰糖蛋白、低密度脂蛋白、脂类化合物、酮体、天门冬氨酸、谷氨酞胺、酪氨酸、脯氨酸的含量高于气虚血瘀证组，而柠檬酸、高密度脂蛋白、不饱和脂肪酸、氧化三甲胺的含量低于气虚血瘀证组。血浆代谢物变化能在一定程度上区分冠心病不稳定型心绞痛的这两种中医证型。王娟等[15]收集冠心病不稳定型心绞痛血瘀证患者和健康志愿者的一般资料和尿液样品，采用磁共振（NMR）和模式识别技术对磁共振氢谱进行分析，对谱图去水峰后采用0.01化学位移分段积分和归一化处理。所得数据输入SIMCA-P软件，采用偏最小二乘-判别分析法对结果进行分析。结果显示冠心病不稳定心绞痛血瘀证患者尿液中脯氨酸、丙氨酸、异亮氨酸、葡萄糖、缬氨酸、组氨酸、马尿酸等物质的含量升高；柠檬酸、肌酸酐、牛磺酸等物质的含量下降。结合PLS-DA对尿液样品的分析结果显示冠心病患者与健康人在代谢组学方面存在差异，且化合物分布在性别方面也有差异。研究表明尿液样品中柠檬酸、脯氨酸、异亮氨酸、牛磺酸等代谢物的改变构成了冠心病不稳定性心绞痛血瘀证患者的代谢组学特征，从而为疾病的诊断和治疗以及中医证候研究提供了新思路和新方法。张红栓等[16]对12例冠心病心绞痛痰浊证患者和12例冠心病心绞痛血瘀证患者的尿液样本进行氢核磁共振检测。通过偏最小二乘法判别分析方法研究冠心病心绞痛痰浊证患者与血瘀证患者之间尿液代谢产物谱的差异。2组尿液核磁共振氢谱的PLS-DA结果显示，冠心病心绞痛痰浊证患者与冠心病心绞痛血瘀证患者能够被区分，2组尿液样本之间的代谢物含量存在明显差异。冠心病心绞痛痰浊证组尿液中柠檬酸、A-酮戊二酸、顺式-乌头酸、葡萄糖、3-羟基丁酸、丙酮、酪氨酸、肌酐、氧化三甲胺、二甲胺、马尿酸的含量高于血瘀证组，而胆汁酸、组氨酸的含量低于血瘀证组。因此，2组尿液样本的1H-NMR代谢谱存在差异，能从代谢组学分析中找出特异的标志性代谢产物。尿液代谢物变化能在一定程度上区分冠心病心绞痛的不同中医证型。魏岩等[17]利用核磁共振技术开展冠心病心绞痛先天伏寒兼心血瘀阻证患者血液的代谢组学研究。方法：对10例冠心病心绞痛先天伏寒兼心血瘀阻证，10例冠心病心绞痛非先天伏寒兼心血瘀阻证患者的血清样本进行氢核磁共振检测。通过偏最小二乘法判别分析方法研究2组患者之间血清代谢产物谱的差异。结果：冠心病心绞痛先天伏寒兼心血瘀阻证、非先天伏寒兼心血瘀阻证患者的血清代谢物可以被分开，2组存在明显差异的代谢产物：丙氨酸、低密度脂蛋白/极低密度脂蛋白、脂类化合物、谷氨酸、谷氨酰胺、α-葡萄糖、高密度脂蛋白。结论：利用代谢组学方法能区分冠心病心绞痛先天伏寒兼心血瘀阻证和非先天伏寒兼心血瘀阻证患者的血清1H-NMR代谢谱，能确定先天伏寒证与非先天伏寒证之间存在能量代谢、糖代谢、脂代谢、氨基酸代谢方面的异常。[JP]

2小结

应用代谢组学开展证本质的研究主要分为动物模型和临床两方面，诸多学者尝试中医证动物模型的建立与评价研究，但目前对于中医证动物模型的评价而言尚缺乏公认的技术方法与指标体系[18]。因此，以临床患者为研究对象，探讨气虚[FL）][HJ1.85mm][SD1，1][FQ（27*2/3。175mm，X，DY-W][SQ+1mm][CD=175mm]血瘀证潜在生物标志物，将是确保中医证型研究准确性的基础，较动物模型研究更加贴近实际。

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