展望微生态理论和技术在中药研究中的应用(3)
5 在中药作用机制方面的应用
人类机体是一个由大量原核细胞、真核细胞组成的异常复杂的“超有机体” (Superorganism)[54,1]。人类肠道微生物发挥着能量代谢调控、异源物质代谢、肠道上皮细胞修复、肠道黏膜免疫激活、宿主行为调控等重要作用,与肥胖、糖尿病、肝代谢异常、慢性肝炎、肠癌、肠易激综合征、心血管系统和神经系统等疾病均有关[55]。只有当人体自身基因组、人体共生微生物基因组及所处环境三者之间处于一个动态平衡状态,才能保持人体的健康状态,肠道细菌基因组是控制人体健康的“人类第二基因组”[56]。口服是中药的主要给药途径,中药被肠道微生物转化,减弱或者增强药效,肠道微生物对中药有效成分转化作用与肠道微生态平衡关系的研究,将是解释中药作用机制不可忽略的一条途径[57]。同时,中药具有维持肠道微生态的平衡,调节肠道菌群,中药对肠道微生态的调节作用,也揭示中药治疗作用的肠道微生态本质[58,59]。如Ashley L. Steed等发现天然植物中的黄酮类化合物,经过肠道微生物的降解,产生的代谢物被吸收后,能够上调I型干扰素信号通路,进而增强机体抗病毒免疫反应[60]。但这方面的研究薄弱,随着测序技术的发展,将为中药在肠道中的生物转化和肠道微生态的关系,以及中药与肠道微生态平衡的关系提供了有利的技术支撑,加强这方面的研究有可能为中药安全有效用药,以及阐释中药的作用机制提供新的线索和技术手段。研究与肠道微生态和药效的关系,用以阐释中药作用机制和实现安全有效用药,可称“中药微生态机制”研究。
综上可见,微生态问题贯穿在中药生产和应用的各环节,微生态研究势必成为中药研究的另外一个窗口。微生态理论和技术运用到中药研究中,从微生态角度阐释中药品质形成、变化和作用机制等,将出现中药培育的新理念和技术、提升中药贮运技术,以及中药作用机制研究的新方法和新技术,形成中药控制安全性和有效性的新观念和新方法、新技术。将使中药的研究、生产和应用进入到一个崭新的发展阶段,并由此产生一门新的学科——中药微生态学(Herbal Microecology)。
中药学是研究如何保证中医临床用药安全、有效和有药可用的一门科学,涉及中药理论和具体药物的来源、生产、采集加工、炮制、物质基础、性能、功效、适应证,及其使用和制备方法等多方面内容;并随着其他科学技术的发展而发展,不断融入现代科学技术成果的新技术和新方法。可见,中药学的主要研究对象有两类生物,即以植物(动物)为起点,人为终点。而微生物、植物、动物和人类是一个超有机体[1]。迄今微生态理论和技术日趋成熟,且已广泛用于生命科学的各个领域,改变了人们对生命本质的认识,那么它是否能在中药学方面得到应用,揭示中药研究中长期悬而未决的问题呢?答案是肯定的,即中药科学就是研究植物(动物)微生态系统的产物对人体微生态系统的影响。本文就微生态理论和技术在中药研究中的运用进行了展望。
1 在药材道地性成因方面的应用
道地药材是中药的精髓,是优质药材的代名词;中医药界历来重视药材的产地,讲究道地性。如《黄帝内经》谓:“岁物者,天地之专精好。非同岁物则气散,质同而异等也”,《神农本草经》谓:“土地所出,真伪新陈,并各有法”,《本草经集注》谓:“诸药所生,皆有境界”,《新修本草》谓:“窃以动植形生,因方舛性,春秋节变,感气殊功。离其本土,则质同而效异。”阐述了临床疗效、药材质量与产地密切相关。《本草衍义》提出:“凡用药必须择州土所宜者,则药力具用之可据。如上党人参、川蜀当归、齐州半夏、华州细辛……”,明确指出选择适宜生长地所产的药材,是保证临床用药安全有效的基础。20世纪80年代开启了道地药材的现代研究[2,3],从历史文献、地质背景、生态环境、遗传特性、次生代谢产物等方面就道地药材形成机理及科学内涵等方面展开研究和讨论,如肖小河等[4]将道地药材形成模式分为生态环境主导型、生物物种主导型、生产技术主导型、人文传统主导型、多因子关联决定型;黄璐琦等[5-8]认为道地药材的表型是基因型与生境之间相互作用的产物,即表型=基因型+生境饰变;提出“道地药材的道地性越明显,其基因特化越明显”、“边缘效应能促进道地药材的形成”、“道地药材的化学组成有其独特的自适应特征”等道地药材形成的三个假说。目前,内生菌对药材质量的影响得到广泛的关注[9~11],植物种子内部和表面有着丰富的微生物群落,种子萌发过程中的种子际(Spermosphere)微生物和土壤微生物相互作用影响着植物的健康生长和土壤肥力,同时影响根际微生态系统、植物内生菌组成,以及有害微生物的浸染过程[12~14],即植物种际微生态系统与土壤微生态系统相互作用形成药用植物微生态系统。药用植物存在众多的共栖微生物(内生菌、根际、叶际微生物和丛枝菌等)是如何影响植物营养吸收、生长发育、代谢和防御过程?因此,揭示药用植物微生态与药材品质形成的关系,可为药材品质形成与调控提供了新的线索和手段,这种利用植物共栖微生物调控药材品质的形成可称“药用植物微生态调控技术”。
文章来源:《中国微生态学杂志》 网址: http://www.zgwstxzz.cn/qikandaodu/2021/0321/370.html