代谢组学在银屑病中医证治研究中的应用与思考

王烁 代丹 郭娜 何春燕 乐雨馨 杨小芳 宋坪

银屑病是一种红斑鳞屑性皮肤病[1]，病程长，易复发，严重影响患者生活质量，中医治疗银屑病具有较为独到的优势[2]，但基础实验方面对银屑病中医证治研究不足，制约了中医药在西医领域乃至国际学界的推广应用。代谢组学是通过考察机体受扰动前后代谢图谱及其变化，来研究机体整体内部变化状态的一种技术[3]，具备整体性、动态性的特点，本文拟对代谢组学技术在银屑病中医证治研究中的应用现状进行概述，总结当前研究成果，初步分析存在的不足及发展方向，供学术界同道参考。

1 代谢组学在中医药研究中的应用概况

目前常用的代谢组学检测技术有核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)、液相色谱-质谱联用(liquid chromatograph-mass spectrometry,LC-MS)、气相色谱-质谱联用(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)等[4]。代谢组学通过检测样品的代谢图谱，结合化学模式识别方法及统计学分析，量化研究对象的生物代谢规律，找出可能与疾病、药物等扰动因素相关的代谢物，从而达到从整体上把握疾病状态和药物治疗效果的目的[5]。由于其较强的综合信息优势，与中医学的整体观、系统观相符[6]，因而被广泛地运用到中医药相关科学问题的研究中。目前，代谢组学在中医证候本质研究、中药复方整体疗效[7]和作用机制研究、中药药效物质、中药安全性评价等方面都取得了一定进展，获得了相关的生物标记物，为中医中药的进一步研究和探索提供了实验依据[8]。

2 代谢组学在银屑病中医证候研究中的应用

证候的客观化、量化研究是中医现代化研究的重要方向[9]。银屑病的证型辨别主要依据患者的皮损特征和症状表现，但由于缺乏客观及量化的指标，导致在开展相关科学研究时难以具体操作。代谢组学通过定性定量分析，可以挖掘出与证候相关的特定性代谢组分，做到宏观辨证与微观生物标志物的主客观结合，提高银屑病中医辨证的科学性[10]。

2.1 银屑病常见证型的代谢组学研究

目前，国内学者主要对银屑病血热证、血燥证、血瘀证[11]三种常见证型展开代谢组学研究，探索潜在的证候相关生物标志物。脂质、蛋白质代谢紊乱及肝肾功能损害存在于银屑病血热证中。刘卫红等[12]应用NMR谱仪技术，通过主成分分析法发现：血热证银屑病患者和健康人的代谢图谱能够被明显区分，说明两组之间存在着代谢差异。进一步的代谢物鉴定提示，银屑病血热证患者血浆中脂肪酸、丙酮、乳酸、低密度脂蛋白、3-羟基丁酸、高密度脂蛋白等脂代谢产物，谷氨酰胺、缬氨酸等蛋白代谢相关物质含量较健康组增高；肌酸、乙酸、胆碱等与肝肾功能损伤相关的代谢物谱峰强度发生了显著的改变，为研究银屑病血热证的证候本质提供了有益的信息。

陈维文[13]采用高效液相色谱-质谱技术检测银屑病血燥证和血热证患者的代谢物，结果提示：相对于血热证，血燥证患者胆碱、3,4,5-三甲氧基肉桂酸、L-β-天冬酰胺-L-谷氨酸、硫胺乙酸、乳清苷、β-L-岩藻糖-l-磷酸盐、泛醌-1、4-羟基丁酸明显上调；TG(8：0/8：0/8：0)、脱氧胆酸和二十四碳六烯酸明显下调。这些代谢物水平在两种证型之间的显著差异，提示其有可能成为银屑病血燥证和血热证的诊断指标。

邓静文[14]采用LC-MS技术研究银屑病血瘀证患者与健康人之间的代谢差异，OPLS-DA建模显示，两组样本各自集中，分离趋势明显。代谢物鉴定得出，相较于健康人，银屑病血瘀证患者没食子儿茶素、4-羟丁酸明显降低；20-羧基白三烯B4、5,6-二羟前列腺素Fla明显增高。而以往对银屑病血瘀证的研究多集中于血管内皮生长因子[15]及血液流变学相关指标[16]，这些炎症及神经递质相关代谢物的发现，为银屑病血瘀证的诊断与研究提供了进一步的信息。

2.2 问题浅析

总的来说，目前代谢组学技术在银屑病中医证候研究中起到了一定的作用，但尚未取得较大突破。究其可能原因有二：其一，实验分组设置尚欠严谨，比如在血热证和血瘀证的代谢组学研究中，均为银屑病相关证型和健康人的对比，而非银屑病不同证型之间的代谢谱比较，导致最后结果显示的代谢差异是由银屑病本身产生，还是由银屑病相关证型产生尚不清晰；其二，结果解读还需加强和中医证候特点的融合。以上研究在得出银屑病证候相关生物标志物后，在讨论中均只对相应证候的诊断作出简单的提示，没有进行真正的生物学意义的解读。比如，血热证中，与炎症间接相关的脂质类代谢物的升高，是否与血热证的气血燔灼状态相吻合？血燥证的部分代谢物水平的低下，是否由其血燥伤津，能量耗竭的阴虚状态导致？还有血瘀证，其抗焦虑相关介质4-羟丁酸的异常是否与血瘀证气血津液胶着所致的情志失调有关？这些问题都值得深入思考。目前部分研究显示代谢组学能将不同证候的银屑病区分开，提示了代谢组学在银屑病证候研究中的应用价值[17]，并且发现了一些迥然不同于经典分子的代谢物，对下一步研究的开展起到重要的启发作用。

3 代谢组学在银屑病相关中医疗法研究中的应用

中医药治疗银屑病的方法包括中药复方内服，以及艾灸、耳穴、湿敷等外治手段，传统研究方法一般仅进行某一靶点或通路的机制探讨[18]。但中医药并非简单地作用于某一靶点或信号通路，而是多组分、多靶点地整体作用于银屑病的疾病状态，使其向正常状态恢复。代谢组学技术通过反映多个生物化学途径的成百上千个内源性代谢物[19]，能寻找或阐明多个作用靶点，进而探讨可能的作用机制，在银屑病相关中医疗法的研究中可起到筛选靶点、提示未来研究方向的作用。

3.1 银屑病相关中药复方研究

学者们多针对已经取得确切疗效的中医皮外科经典方剂“凉血解毒汤”“银屑1号方”“银屑灵”进行代谢组学研究，并从中发现了一些新的研究思路。凉血解毒汤是北京中医医院协定处方，是通过提炼北京地区名老中医治疗血热证的经验方药而来，以凉血活血、清热解毒为法拟定[20]。刘卫红等[12]采用代谢组学技术发现，该方能使银屑病血热证患者的代谢网络趋于正常方向。凉血解毒汤治疗后，患者极低密度脂蛋白、葡萄糖、低密度脂蛋白和不饱和脂肪酸降低，这提示该方可能通过对糖脂代谢的调节发挥治疗作用。而十年前对凉血解毒类方药的基础研究，多从白介素-2(interleukin-2，IL-2)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor alpha，TNF-α)、IL-6炎症细胞因子方向展开[21]。这种调节糖脂类代谢物作用的新发现，不仅为凉血解毒类方药的机制研究提供了新的切入点，还在一定程度上反映该方可能具有降低银屑病伴发心血管疾病概率的作用[22]。

银屑1号方是岭南名老中医禤国维教授的经验方，经临床验证疗效确切[23]。查旭山[24]在细胞层面进行银屑1号方的代谢组学研究，实验设置银屑1号血清组和生理盐水组，制备角质形成细胞(HaCaT细胞)的细胞裂解液，结果显示两组代谢图谱有明显区分，银屑1号组的醛固酮、7-去氢胆固醇等含量增高，而脱氧次黄苷、羟基苯乙酸等含量降低，其中，作为合成维生素D3重要中间体的7-去氢胆固醇水平上调，加速表皮细胞核苷酸代谢的脱氧次黄苷水平下调，体现了该方在细胞层面的抑制表皮增殖，增强正常角化的作用[25]。曲善忠[26]收集银屑病患者尿液样本，进行银屑1号方治疗前后的代谢图谱比较，发现治疗后氧化三甲胺、肌酸、乳酸等升高，腐胺下降，其中作为细胞增殖生长因素之一的腐胺的下降，也反映了该方能调节表皮细胞增殖[27]。此外，与能量代谢相关的乳酸、肌酸，以及与肝脏解毒功能相关的氧化三甲胺含量的升高，则体现其在调节三羧酸循环、糖酵解，以及改善肝功能方面的作用。虽然细胞层面和人体样本研究得出的代谢物差异很大，但大部分代谢物指向了该方对表皮细胞增殖的抑制作用，这不仅证实了银屑1号方对银屑病的调节作用是多靶点的，还为该方的后续研究指明了重点方向。

银屑灵是广东省中医院的院内制剂，有清热解毒、凉血活血的功效[28]。何源采用高效液相色谱-质谱代谢组学技术，发现银屑病患者服用该药后的代谢数据较服药前更接近健康组，不仅脂类物质甘油二酯、神经酰胺、鞘磷脂、甘油三酯降低趋于正常；而且γ-谷氨酰半胱氨酸、O-磷酸苏氨酸、黄素单核苷酸、9-顺式维甲酸等维生素均明显下调[29]，提示下一步对银屑灵的研究可从其对脂类、氨基酸及维生素代谢的调节作用入手。

3.2 银屑病相关中医外治法研究

除了对治疗银屑病的经典中药复方进行代谢组学研究，学者们还在耳穴外治法方面进行初步探索，并发现了一些相关代谢物。有研究将银屑病患者分为试验组(耳穴加得肤宝外治)和对照组(得肤宝外治)，在进行临床疗效评价的同时，分别采集患者血清[30]和尿液[31]，进行高效液相色谱-质谱代谢组学研究。治疗4周后发现，临床和实验层面均提示了耳穴的叠加效应：试验组的银屑病面积与严重性指数(psoriasis area and severity index，PASI)改善率优于对照组；且从两组治疗前后血清和尿液代谢谱上看，试验组的银屑病代谢状态相较对照组更趋于健康人。潜在生物标志物鉴定显示，两组间可能的血清差异代谢物包括亚油酸、D-葡糖醛酸1-磷酸、12 -羟基油酸、17-羟黄体酮；两组间可能的尿液差异代谢物包括γ-羟基谷氨酸、胆汁酸3b,12a-Dihydroxy-5a-cholanoic acid。说明耳穴贴压疗效的产生存在物质基础，可能与其调节糖代谢、胆汁酸代谢以及类固醇激素样作用有关。

3.3 问题浅析

以上研究运用代谢组学技术，通过分析治疗前后代谢物的差异，提示了相应治疗手段的作用靶点，但同时还存在一些问题和不足：其一，目前的研究多基于临床样本展开，其研究过程中不可控因素很多，比如，尿液的留取是否能确保为中段尿而无其他因素的干扰；受试者的情志及生活方式对于代谢组学结果的影响也不得而知，应建立银屑病或银屑病相关证候的动物模型，开展严谨可控的基础研究显得尤为重要；其二，虽然鉴定得出相关生物标志物，但只表明其在某个代谢网络的节点上起到修复作用，至于如何产生疗效，多为基于其他研究的推论，均是初步、片面的，难以得到较明确的结论[32]，应将症状体征、生化指标等临床数据与代谢组学信息相互验证、相互支撑[33-34]，并适当纳入蛋白质印迹法和酶联免疫吸附测定等其他定性定量研究方法，验证结果并进一步探索相关代谢通路上的其他信号分子，方能得到确切结论。代谢组学以其整体性、综合性的优势，对银屑病相关中医药疗法的研究方向起到了提示作用，规避了盲目追踪研究热点的人力物力浪费，并且通过代谢组学的“初筛”过程，发现了一些潜在的治疗靶点，为相关机制的进一步研究提供了线索。

4 思考与展望

代谢组学技术和方法的应用具有广阔的发展前景[35]，在银屑病中医证治研究中取得了一定进展。但其中存在的一些问题仍亟待解决。在证候本质研究中，尚需在完善研究方法的基础上，结合中医学对银屑病相应证候的理解，深入分析相关差异物及代谢通路，从而逐渐发现具有证候诊断价值的生物标志物。在中医药疗法研究中，建立动物模型，开展基础实验，引入其他研究方法验证结果并进一步探索，将有利于提供可信度更高的数据。

总之，既要继承中医传统理论，又要全面了解代谢物相关的生物化学过程，并与其他研究方法相结合，方能充分利用代谢组学的优势，以期对银屑病中医证治相关问题的科学阐释起到合理的推动作用。