中藥進(jìn)入基因研究時(shí)代 利用基因工程改良品質(zhì)

　　最近，中國(guó)研究人員完成了世界上首個(gè)藥用植物基因組框架圖——丹參基因組框架圖，推動(dòng)丹參成為第一個(gè)“模式藥用植物”

　　丹參是著名藥用植物，在中國(guó)境內(nèi)廣為種植。丹參基因組的完成，表明人們可以從基因上充分認(rèn)識(shí)丹參、利用丹參。

　　中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所等研究人員，利用第二代高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)丹參全基因組進(jìn)行測(cè)序，并完成丹參基因組框架圖的組裝。目前測(cè)序深度已達(dá)丹參基因組大小的20倍，測(cè)序結(jié)果已覆蓋92%的丹參全基因組和96%的基因編碼區(qū)。

　　破解道地藥材基因密碼

　　丹參的活性物質(zhì)分為兩大類：一類為脂溶性的丹參酮類化合物，包括丹參酮Ⅰ和丹參酮ⅡA等；另一類為水溶性的酚酸類物質(zhì)，包括迷迭香酸、丹酚酸、紫草酸以及丹參素等。由于傳統(tǒng)中醫(yī)是用水煎服用，各種藥物中的水溶性成分的藥理活性受到廣泛重視，丹參也不例外，丹參的水溶性酚酸類物質(zhì)也成為目前研究的熱點(diǎn)。

　　研究發(fā)現(xiàn)，苯丙烷類代謝途徑的中間產(chǎn)物如咖啡酸等參與丹參水溶性物質(zhì)的合成。而苯丙烷類代謝途徑的第一個(gè)關(guān)鍵酶是苯丙氨酸解氨酶（PAL）。目前已經(jīng)有研究人員克隆了這一基因，并發(fā)現(xiàn)了苯丙氨酸解氨酶基因與丹參生長(zhǎng)發(fā)育及次生代謝物合成之間的一些關(guān)系，也逐漸明了丹參主要水溶性成分合成的某種分子機(jī)理。

　　還有研究人員發(fā)現(xiàn)了丹參生長(zhǎng)的某些奧秘，例如，發(fā)現(xiàn)并克隆了丹參的SmGRP1基因。該基因與鈣離子一起參與丹參的調(diào)節(jié)氣孔運(yùn)動(dòng)，從而讓丹參可以抵御外界不良環(huán)境。

　　利用基因工程改良丹參品質(zhì)

　　古代有“一味丹參，功同四物”之說(shuō)（四物指熟地黃、當(dāng)歸、白芍、川芎），乃傳統(tǒng)補(bǔ)血之良方。

　　丹參能夠促進(jìn)血液循環(huán)，擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈，增加血流量，防止血小板凝結(jié)，保護(hù)心肌，防止血液郁積和心肌梗塞；丹參也影響脂質(zhì)代謝，能使一些病人膽甾醇（類固醇）下降；丹參還能治療某些婦科病，有中樞鎮(zhèn)靜、抗衰老（幫助記憶）、抗菌、抗微生物（結(jié)核菌、真菌、肝炎、血吸蟲）等作用；丹參也能阻止酒精吸收，預(yù)防肝臟纖維化，降低血糖，甚至保護(hù)灼傷皮膚等作用。

　　丹參有如此好的藥用功能和價(jià)值，來(lái)源于其基因。丹參基因組的完成，使丹參成為第一個(gè)“模式藥用植物”。研究人員通過(guò)對(duì)基因組的檢測(cè)、識(shí)別、篩選和克隆，能獲得一些功能基因，從而根據(jù)其中的原理栽培、提煉和利用丹參，不僅能實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)，還能實(shí)現(xiàn)分子育種，減少殺蟲劑的使用，打造真正的綠色中藥。同樣，通過(guò)丹參基因組，還有可能把丹參的水溶性活性效果發(fā)揮到極致，有效地治病救人。

　　促進(jìn)中醫(yī)藥國(guó)際化

　　中醫(yī)藥曾經(jīng)是世界上最系統(tǒng)、最先進(jìn)的醫(yī)學(xué)理論體系，但一直以來(lái)，西方人不接受中藥，是因?yàn)槿藗兏悴磺宄兴幨怯赡男┏煞謽?gòu)成的，又是哪些成分發(fā)生了效用。

　　中藥基因組的研究，使得中藥與西方醫(yī)藥學(xué)之間找到可以對(duì)話的“通用語(yǔ)言”，加速中藥國(guó)際化進(jìn)程。研究人員還將參與靈芝孢子油、夏桑菊、蛇膽川貝膏等藥品中基礎(chǔ)藥材的基因組測(cè)序，并繪制它們的框架圖。另?yè)?jù)了解，目前中國(guó)人參基因組計(jì)劃也已經(jīng)啟動(dòng)。

　　中國(guó)工程院肖培根院士對(duì)丹參基因組的完成進(jìn)行了5點(diǎn)科學(xué)歸納，非常有意義。一是能揭開道地藥材基因密碼，在新品種培育中保持藥材的“道地血統(tǒng)”，使藥品療效更好，質(zhì)量更優(yōu)；二是開創(chuàng)中藥基因組學(xué)研究新模式，為揭示中藥活性成分生物合成途徑的分子機(jī)制奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；三是對(duì)中藥材未病先防，通過(guò)分子育種，提高丹參藥材抗病蟲害能力，減少殺蟲劑使用；四是提高我國(guó)知名中藥企業(yè)丹參產(chǎn)品的科技含量；五是在中藥國(guó)際化中搶占主動(dòng)。

來(lái)源：藥品資訊網(wǎng)信息中心

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