老藥新用研發(fā)思路與高內(nèi)涵成像應(yīng)用于中藥篩選

老藥新用或?qū)⒂瓉?lái)傳統(tǒng)中藥的春天

中藥在我國(guó)的應(yīng)用已有兩千多年的歷史，在人們防病治病過(guò)程中發(fā)揮了非常重要的作用。幾千年來(lái)傳統(tǒng)中藥主要是直接用原藥材或飲片配成復(fù)方，由病人自己制備湯劑服用，且此法目前仍在廣泛應(yīng)用。這種傳統(tǒng)用藥方法的缺點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的，如服用不方便、療效不穩(wěn)定、質(zhì)量無(wú)法控制等。

隨著提取技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了一系列的方法可以將中藥組份提取出來(lái)，檢測(cè)其功效，并進(jìn)行純化，用于治病機(jī)理的研究。最成功的例子就是青蒿素，這個(gè)被全世界關(guān)注的中藥提取物，也因此，又一次將中國(guó)傳統(tǒng)中藥推向了世界的舞臺(tái)，也為藥物研究人員另辟蹊徑，找到了一條新的藥物研發(fā)思路⸺老藥新用：針對(duì)已有中藥的藥效，研究其組份對(duì)治療其他疾病的療效。

靈芝可調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)，是腫APPLICATION NOTE瘤靶向佐劑；黃芪可治療創(chuàng)傷、糖尿病、慢性疲勞；麥冬可滋陰養(yǎng)肺，治療呼吸系統(tǒng)疾病。而研究表明從黃芪、靈芝、麥冬等中提取的多糖可誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞像樹(shù)突細(xì)胞分化，從而達(dá)到增強(qiáng)免疫力的功效。巨噬細(xì)胞是先天免疫系統(tǒng)中抗原呈遞細(xì)胞的主要類(lèi)型之一。作為一種特殊的噬菌細(xì)胞，它通過(guò)吞噬、抗原提呈、細(xì)胞因子分離、激活T、B細(xì)胞的適應(yīng)性免疫應(yīng)答發(fā)揮著重要的宿主防御作用。能夠增強(qiáng)免疫力的中藥植物有很多，但他們的治病機(jī)理卻不完全相同，甚至有些有著其他功能，如降糖、降脂等，該如何從大量的天然藥物提取物中得到有效成分，并探明機(jī)理呢？

傳統(tǒng)的藥物研發(fā)方法由于速度慢、成本高，很難滿足現(xiàn)代藥物研究的需要，因此，藥物研發(fā)的策略變?yōu)榱藢?duì)藥物庫(kù)進(jìn)行全面、系統(tǒng)篩選的研究方式。當(dāng)然，有一部分原因也是因?yàn)榧夹g(shù)的進(jìn)步讓大規(guī)模的藥物篩查成為了可能。這其中就包括能夠分辨出各種疾病之間是否存在相似分子作用機(jī)制的大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，能夠據(jù)此預(yù)測(cè)出候選藥物分子的計(jì)算機(jī)模型，以及能夠利用各種細(xì)胞系進(jìn)行大規(guī)模、高通量藥物篩選的新型藥篩系統(tǒng)，如高內(nèi)涵成像分析系統(tǒng)。

圖1 利用高內(nèi)涵成像系統(tǒng)的活細(xì)胞追蹤功能，對(duì)多糖處理的細(xì)胞形態(tài)變化和細(xì)胞計(jì)數(shù)的實(shí)時(shí)跟蹤并分析量化。(A)GLPII 在 0 小時(shí)，6 小時(shí)，12 小時(shí)，18 小時(shí)，24 小時(shí)，36 小時(shí)誘導(dǎo)的細(xì)胞分化。(B) 用 APSII，GLPII 和 OGPII 處理細(xì)胞，并隨時(shí)間繪制細(xì)胞的形態(tài)不規(guī)則程度。不規(guī)則值與細(xì)胞分化狀態(tài)正相關(guān)。(C) GLPII 引起的濃度依賴(lài)性細(xì)胞不規(guī)則性改變。(D) APSII，GLPII 和 OGPII (40 μg/ml) 對(duì)細(xì)胞增殖的影響。將 0.1μg/ml 的 LPS設(shè)定為陽(yáng)性對(duì)照。值表示為平均值 ±SEM。

圖2 蛋白、亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)等經(jīng)過(guò)熒光特異性染色，便可以利用高內(nèi)涵得到大量的可視化數(shù)據(jù)，拍攝和分析均為模塊化，參數(shù)一致，數(shù)據(jù)客觀。如脂肪代謝模型，將中性脂滴染色，可篩選具有降脂功能的成分或化合物，是快速經(jīng)濟(jì)的降脂模型體系。

圖3 糖代謝的篩選也可以利用類(lèi)似的方法。FITC-葡聚糖可代替葡萄糖被細(xì)胞攝取，綠色熒光的強(qiáng)度與細(xì)胞攝取糖的能力正相關(guān)。

美國(guó)華盛頓特區(qū)的藥物開(kāi)發(fā)宣傳組織 FasterCures 的高級(jí)成員 Bernard Munos 表示，他感覺(jué)，從理論上說(shuō)，大約有 75% 的藥都能夠找到新的用途。Munos 同時(shí)也是美國(guó) NIH 下屬的國(guó)家轉(zhuǎn)化科學(xué)推動(dòng)中心(National Center for Advancing Translational Sciences，NCATS) 咨詢(xún)委員會(huì)的成員。大量的天然藥用植物及知名的中藥湯劑更是一個(gè)巨大的寶庫(kù)，等待的藥物研究人員去發(fā)掘，當(dāng)然，藥物篩選的路需要大量的時(shí)間與金錢(qián)的投入才會(huì)有產(chǎn)出，可謂是任重而道遠(yuǎn)�？尚业氖怯腥绺邇�(nèi)涵這樣的新技術(shù)出現(xiàn)，不僅給藥篩提供的諸多的篩選模型與方法，并大大提高了效率，節(jié)省了投入，相信會(huì)有更多的技術(shù)出現(xiàn)，讓藥物篩選更簡(jiǎn)單，讓中藥材真正走向世界。