細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)在蒙藥研究與開發(fā)中的作用

1.內(nèi)蒙古民族大學(xué)蒙醫(yī)藥學(xué)院，內(nèi)蒙古 通遼 028000；2.內(nèi)蒙古自治區(qū)通遼市醫(yī)院普外一科，內(nèi)蒙古 通遼 028000

細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)在蒙藥研究與開發(fā)中的作用

辛穎1劉宗旭2

1.內(nèi)蒙古民族大學(xué)蒙醫(yī)藥學(xué)院，內(nèi)蒙古 通遼 028000；2.內(nèi)蒙古自治區(qū)通遼市醫(yī)院普外一科，內(nèi)蒙古 通遼 028000

細(xì)胞培養(yǎng)是現(xiàn)代生物技術(shù)在藥物領(lǐng)域中研究與應(yīng)用的一個重要組成部分，利用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)研究蒙藥是蒙藥現(xiàn)代化和走向世界的突破口，如何把細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)利用到蒙藥的開發(fā)與研究中是有待解決的問題。利用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)可以培育蒙藥材新品種、保存珍稀瀕危種質(zhì)資源、開發(fā)新藥和活性物質(zhì)，開拓蒙藥研發(fā)的新空間。本文旨在為蒙藥新藥的研究與開發(fā)提供科學(xué)的思路與方法。

細(xì)胞培養(yǎng)；蒙藥；開發(fā)應(yīng)用；思路方法

細(xì)胞培養(yǎng)，也叫細(xì)胞克隆(培養(yǎng))技術(shù)，是通過細(xì)胞培養(yǎng)得到大量的細(xì)胞或其代謝產(chǎn)物。細(xì)胞培養(yǎng)是生物技術(shù)中最基礎(chǔ)的技術(shù)，也是醫(yī)藥科學(xué)研究領(lǐng)域常用的手段之一。由于培養(yǎng)的細(xì)胞獨立于外在負(fù)荷和體內(nèi)神經(jīng)體液因素的影響，而單純只受作用因素的影響，即藥物直接與效應(yīng)細(xì)胞相接觸，可準(zhǔn)確地控制藥物作用的對象、作用時間、劑量以及細(xì)胞的生長條件。細(xì)胞培養(yǎng)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥及其相關(guān)學(xué)科的研究當(dāng)中，特別是在藥物的研制與開發(fā)、生理機制與藥物作用機制的深入探討中越來越起到非常重要的作用。

蒙藥之所以能夠生存并發(fā)展到今天，是蒙古族勞動人民在長期與疾病作斗爭的過程中不斷積累經(jīng)驗的總結(jié)，在疾病的防治中確實有效[1，2]。目前關(guān)于蒙藥治療疾病的有效活性成分和作用機制的研究還不夠深入，而利用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)去研究蒙藥將成為蒙藥現(xiàn)代化的突破口。如何把細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用到蒙藥的研制與開發(fā)中一直是蒙醫(yī)藥工作者有待解決的問題?，F(xiàn)將細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用于蒙藥研究領(lǐng)域的內(nèi)容做一總結(jié)，旨在為蒙藥的研究與開發(fā)提供思路與方法。

1 利用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)培育蒙藥新品種

藥用植物組織細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的成功，給藥物的研制與開發(fā)帶來了新的發(fā)展方向。目前細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)已經(jīng)在中藥的研究領(lǐng)域中得到了深入的研究和應(yīng)用，但在蒙藥新品種培育的研究領(lǐng)域中相關(guān)研究尚不多見。對于植物育種，比較常用的是通過組織細(xì)胞培養(yǎng)手段增加遺傳變異性來改良藥用植物。利用植物體的某一部分細(xì)胞、組織或器官，經(jīng)過一定周期的培養(yǎng)，在短時間內(nèi)形成幼苗，并可實現(xiàn)快速繁殖。利用此種方法不僅可以做到大量繁殖，并且還達到了克服了有性繁殖不育癥、保存國家珍稀瀕危種質(zhì)資源、篩選最佳優(yōu)良品種、培養(yǎng)單倍體和多倍體、培育新的品種的目的。目前，利用細(xì)胞組織培養(yǎng)技術(shù)培育藥用植物多倍體品種，可以切實提高藥用植物有效成分的含量。如已培育成功了丹參多倍體、枸杞多倍體、半夏多倍體等[3]。用花藥育種法已成功培養(yǎng)出人參單倍體、曼陀羅單倍體和枸杞單倍體等[4]。

衛(wèi)生部已做規(guī)定，禁止使用人工馴養(yǎng)繁殖或人工栽培的國家一級保護野生動植物及其產(chǎn)品作為保健食品成分。這就導(dǎo)致從天然植物中提取次生代謝產(chǎn)物受到種種限制，人們不得不尋找新的獲取次生代謝產(chǎn)物的途徑。植物細(xì)胞和組織培養(yǎng)是其中的一條重要途徑，人們可以利用先進的生物反應(yīng)器實現(xiàn)植物細(xì)胞、組織的大規(guī)模培養(yǎng)，然后提取其中的有用次生代謝產(chǎn)物，開發(fā)出各種藥品和保健品來滿足人們的生活及治療需求。通過植物細(xì)胞、組織大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展，為保存和發(fā)展我國的野生瀕危植物，更加有效地利用各種藥用植物提供了機會和方法。

2 利用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)提高蒙藥生產(chǎn)量

大規(guī)模培養(yǎng)植物細(xì)胞是保存和發(fā)展蒙藥材的一種可能途徑。使用細(xì)胞的大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)，可在可控制和可重復(fù)的環(huán)境下生產(chǎn)天然藥物。這種培養(yǎng)方法不僅可以使生產(chǎn)的天然藥物免受病蟲害、地理、氣候季節(jié)等因素的影響，而且可以達到產(chǎn)物分離、提取操作簡單的目標(biāo)。植物組織細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)在蒙藥方面應(yīng)用的前途非常樂觀，不僅有利于闡明和探討藥用植物的生理、遺傳和生物合成等一系列理論問題，而且一旦工業(yè)化生產(chǎn)問題得到解決，可使目前價格高、產(chǎn)量低、需求量大的天然化合物的生產(chǎn)成為可能，同時還可以有效地防治病蟲害。

3 利用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)鑒定蒙藥的真?zhèn)魏蛢?yōu)劣性

蒙藥材的鑒定包括來源、性狀、顯微鑒別以及理化方面的鑒定，此種操作流程對于植物藥、礦物藥和大多數(shù)整體入藥保持其分類學(xué)性狀特征的動物藥來說，確實是可靠的鑒定方法。但對特殊部位入藥的藥材以及貴重動物藥材鑒定的難度非常大，因為他們本身存在著量小、不易獲取、直接鑒定困難等缺點。為了解決這一難題，我們可以對其進行細(xì)胞組織培養(yǎng)，再運用PCR及由PCR衍生出的隨機擴增多態(tài)性DNA等分子生物學(xué)技術(shù)鑒別藥材的真?zhèn)魏蛢?yōu)劣[5，6]。

不同產(chǎn)地的蒙藥材由于環(huán)境因素的不同，其有效成分的含量存在差異，直接影響藥物的療效。通過細(xì)胞組織培養(yǎng)技術(shù)，將不同產(chǎn)地的蒙藥材采集并大量培養(yǎng)，可以進一步研究不同產(chǎn)地蒙藥材的優(yōu)劣性，還可以通過設(shè)定不同的采集周期來找出不同地域蒙藥的最佳采集時間。細(xì)胞組織培養(yǎng)技術(shù)適合長期研究蒙藥材相關(guān)的資源與品種。

4 利用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)研究蒙藥作用機制

蒙藥種類繁多，資源豐富且以植物藥為主。蒙醫(yī)常用藥有450余種，蒙醫(yī)專用藥260余種，本區(qū)自產(chǎn)藥材占30%，以祛巴達干藥、清熱藥、祛黃水藥物、抑赫依藥為主。同時還包括了驅(qū)蟲藥、粘藥、促使熱疾成型的藥物、止咳化痰藥、瀉下藥、破痞去滯藥、止瀉藥、利尿逐水益腎藥、滋補強壯藥等。在眾多的蒙藥中有不少種藥材是蒙藥專用品種(即只有蒙醫(yī)常用的藥物)，在常用的蒙藥中包含該類蒙藥約有140種。如藍盆花在蒙醫(yī)中用于清肺和治療肝熱病；廣棗在蒙醫(yī)中用于心悸、心絞痛心臟??；沙棘在蒙醫(yī)中用來止咳化痰，活血化瘀；文冠木在蒙醫(yī)中用于清熱燥濕，治療風(fēng)濕、痹癥。目前關(guān)于蒙藥治療疾病的有效活性成分和作用機制的研究還不夠深入，尚無足夠的科學(xué)技術(shù)手段去證實蒙藥的有效活性成分及其作用機理，而利用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)去研究蒙藥將成為蒙藥現(xiàn)代化的突破口。利用現(xiàn)代細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)結(jié)合分子生物學(xué)技術(shù)可以幫助我們逐步了解蒙藥的活性成分及作用靶點，為其更廣泛的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

目前，細(xì)胞培養(yǎng)已經(jīng)逐步應(yīng)用在蒙藥藥理的作用機制研究中。除單味蒙藥提取物以及蒙藥復(fù)方直接應(yīng)用到細(xì)胞培養(yǎng)外，血清藥理學(xué)也成為新的研究方法，在體外培養(yǎng)的細(xì)胞上尋找蒙藥的作用靶點，如培養(yǎng)鼠腫瘤細(xì)胞尋找蒙藥那仁滿都拉-11的作用靶點及通路[7]、培養(yǎng)大鼠正常肝細(xì)胞BRL株研究蒙藥童格勒格-1是否影響其增值[8]、培養(yǎng)人臍血干細(xì)胞探索蒙藥廣棗的藥理學(xué)作用[9]、培養(yǎng)人肝癌細(xì)胞研究蒙藥復(fù)方菖蒲四味的體外抑制活性[10]、培養(yǎng)乳大鼠心肌細(xì)胞研究蒙藥訶子湯制草烏總生物堿的細(xì)胞毒性作用[11]、培養(yǎng)雪旺細(xì)胞研究蒙藥珍寶丸藥物血清對其增殖的影響[12]、培養(yǎng)胃癌MGC-803細(xì)胞研究蒙藥巴特日對其端粒酶活性的影響[13]、通過培養(yǎng)人乳腺癌TUDE-201細(xì)胞研究蒙藥哈森13味丸的作用機制[14]等。

5 展望

利用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)大規(guī)模生產(chǎn)蒙藥及其有效成分，將會解決原料來源不是問題，節(jié)省大量耕地。將細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用到中藥的研制與開發(fā)中，會研制出真正無菌、無毒的綠色產(chǎn)品，不受地域、氣候、季節(jié)、光照的影響，不存在化肥、農(nóng)藥或重金屬帶來的污染，使栽培植物免受病蟲的毒害和細(xì)菌的侵害，同時因為細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)不需要大量砍伐和采挖植物，進一步起到了保護生態(tài)平衡、控制野生植物資源的重要作用。利用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)蒙藥及其活性成分，具有用人少、耗能低、幾乎無環(huán)境污染的特點，并可實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，極大地降低生產(chǎn)成本和縮短生產(chǎn)周期。

細(xì)胞培養(yǎng)的研究與應(yīng)用是20世紀(jì)科技進步的重大成果之一，在培養(yǎng)方法不斷提高的同時，也相應(yīng)拓寬了其應(yīng)用的范圍。人們可以利用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)對數(shù)量極少而又極有價值的新類型藥用植物進行擴增，滿足臨床的需求，并帶動傳統(tǒng)蒙藥學(xué)科的發(fā)展，推動蒙藥現(xiàn)代化的進程，為未來蒙藥開發(fā)與利用開拓新的空間。相信隨著科學(xué)技術(shù)的新發(fā)展，細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)會逐漸滲透到蒙藥研究與開發(fā)的各個相關(guān)領(lǐng)域，為蒙藥的發(fā)展作出貢獻。

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內(nèi)蒙古自然科學(xué)基金(2011BS1204)。

辛穎(1980-)，女，內(nèi)蒙古通遼市人，副教授，理學(xué)博士，主要從事蒙藥藥理學(xué)研究。

R318

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1007-8517(2014)15-0001-02

2014.05.28)