第三节 生物化学与医学及中西医结合医学的关系
一、生物化学与医学的关系
生命活动依赖于生物体内进行的各种生物化学反应,正常的生物化学反应是健康的基础。当组成生物体的某些物质成分、结构或体内的化学反应发生异常或平衡失调时,即预示着机体病变的发生。例如,糖尿病的生物化学基础是糖代谢紊乱;动脉粥样硬化的生物化学基础是脂代谢异常;恶性肿瘤的生物化学基础是癌基因表达异常等。随着生物化学与分子生物学的发展,人类不仅对许多疾病发生发展的机制有了更明确的认识,也不断将更多生物化学与分子生物学的理论和技术应用于疾病的诊断和治疗。如血浆甲胎蛋白(AFP)的检测可用于普查原发性肝癌;血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)的检测可以帮助诊断肝脏疾病;血红蛋白β链一级结构的异常将导致镰状红细胞贫血。体内的化学反应绝大多数需要酶的催化,如果酶的活性被抑制或先天缺乏某些酶,必然会导致代谢反应异常而引起相应的疾病或先天性代谢缺乏症。如先天缺乏酪氨酸酶(tyrosinase)引起黑色素生成减少而导致白化病等。生物化学理论和技术除了有助于阐明疾病发生发展的机制及帮助诊断疾病之外,在有效药物的研制和临床疾病的治疗方面也发挥了重要作用。许多抗癌药如5-氟尿嘧啶(5-FU)、甲氨蝶呤(MTX)等,以及抗痛风药别嘌呤醇等,都是根据竞争性抑制原理而设计研发的抗代谢药物;多种助消化药物及溶栓药物根据酶学原理研制;应用DNA重组技术合成胰岛素等。毫无疑问,生物化学的理论和技术在医药卫生各个领域的不断发展和运用,必将促进临床医学诊疗水平的提高。
二、生物化学与中西医结合医学的关系
生物化学是认识疾病和健康规律的重要基础理论,也是指导中西医结合研究和发展的重要科学理论。整体观念、辨证论治是中医学防病治病的特色和精华,运用生物化学的理论和技术进一步挖掘中医学理论科学内涵是继承和发扬祖国医学瑰宝的重要方向。
“病证结合”是中西医结合临床医学中常用的诊疗方法和思维模式。将西医的微观局部分析法与中医的宏观整体辨证法相结合,可极大提高临床疾病的诊治疗效。目前在证的客观化、中西药的互补机制、疾病的病机规律等中西医结合医学研究领域中已大量运用了生物化学的理论和技术。对慢性、难治性疾病机制的研究,西药具有相对单靶点、快速、高效的特点,但从物质代谢途径和信号转导通路的网络看,长期激活或阻断某代谢途径或信号转导通路,将会导致该途径或通路的上下游中间代谢物失衡继发疗效下降及不良反应;而整体辨证形成的中药复方不仅可以通过多靶点调节相关代谢途径或信号转导通路来弥补西药继发疗效下降的不足,还可针对不同个体的证候和指标差异进行加减,从而减少西药长期靶点作用导致的不良反应,达到减毒增效、标本兼治的效果,恢复机体的“自稳”状态。如糖尿病模型大鼠与正常组的基因表达谱芯片检测显示,存在差异的(“上调”或“下调”)已知功能基因1339个(P<0.05),经滋阴益气活血泻浊中药复方治疗后,血生化指标全面改善,近千个基因表达量恢复正常;聚类分析显示,中药复方治疗后的模型大鼠更接近于正常组;其蛋白表达谱芯片显示,与糖脂代谢、RNA和蛋白质生物合成、增殖、凋亡、自噬、神经-内分泌-免疫网络有关的信号途径蛋白发生良性改变的达352个(P<0.05),并以氧化磷酸化的蛋白高居首位,多于西药二甲双胍组(125个)。
21世纪以来,人类基因组计划和随后出现的基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学把生命科学研究带入了系统生物学和整体医学的新时代,“组学”(-omics)不再是对个别基因、个别蛋白质或个别代谢物进行研究,而是对一个细胞或整个生命体的基因及其编码的蛋白质以及代谢产物进行研究;且物质代谢途径和信号转导通路的大量揭示,又将基因、蛋白质、代谢物连接成整体。因此,重视生物体整体性、动态性、平衡性的研究将使人类更深刻地认识肿瘤、心脑血管疾病、代谢性疾病等复杂疾病的发病机制,从而为在分子水平上预防、诊断和治疗这些疾病奠定科学基础,也将为中西医结合的研究创造前所未有的机遇,为中西医结合和中医药学发展提供更加广阔的空间。