【关键词】 基因芯片 类风湿关节炎 复方丹参注射液
类风湿关节炎(rheumatoid arthritis，RA)是以慢性对称性多关节损害为主要表现的一种自身免疫性疾病，主要是由滑膜和软骨的不同细胞及从循环血液中浸润细胞的基因产物导致的。RA属于多基因疾病，其遗传率约达30%～50%。对RA的治疗主要从调控基因的功能着手，而不是以改变与纠正基因的结构为主要手段，这非常符合中医重视整体治疗、侧重功能调节、纠正阴阳平衡失调的治疗观。本病属“痹证”范畴，气血运行不畅、瘀血阻络是本病的主要病理环节，治疗以活血化瘀为主。复方丹参注射液由丹参和降香1∶1组成，丹参活血化瘀，降香行气散瘀、消肿止痛，二药协同，可行气活血、祛风散瘀止痛，改善关节炎症。
1 关于基因芯片技术
基因芯片(Gene chip)技术是指通过微阵列技术将高密度DNA片段阵列通过高速机器人或原位合成方式以一定的顺序或排列方式使其附着在如玻璃片等固相表面，以荧光标记的DNA探针，借助碱基互补杂交原理，进行大量的基因表达及监测等方面研究的最新革命性技术。利用基因芯片技术，首先可了解正常组织和疾病组织基因表达谱的变化，并与病理生理相联系，因为基因表达的增加或降低可能是病理生理学的原因或结果，治疗药物可以将引起疾病的多个基因产物作为靶标，使表达异常的基因产物减轻或消失。目前，基因转录和蛋白质生物合成的过程已基本明晰，但对这些过程是怎样得到调控尚不是很清楚。通过大量的临床和实验研究，深入探讨诸如复方丹参注射液等中药复方对基因在转录后水平上的表达调控，有可能阐明一些基因新的调控机理及中药复方的作用机制。
2 利用基因芯片技术分析与RA生物学通路有关的基因表达
在临床疾病研究中，传统的高通量基因表达谱芯片耗费大，得到的数据繁多，由许多与研究对象无关的基因所提供的数据会对分析与研究对象有关的基因产生干扰，提供不合逻辑的或无益的信息[1-2]。大多数研究人员更愿意研究一些功能相关的基因或基因家族基因的表达变化，而不是整个基因组的基因。因此，具有对生物学通路高针对性的低通量功能分类基因芯片成为后基因组时代更系统有效的分析工具。
当前，RA治疗研究直接针对肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白细胞介素1β(IL-1β)，并取得了很好的效果，说明这些细胞因子在RA发病中的重要性。Taberner M等[3]用TNF-α和IL-1β刺激培养的RA成纤维细胞样滑膜细胞，用Affymetrix U95A基因芯片(代表12600全长人类基因)来决定基因转录物水平。研究发现了大量有差异的调节基因(TNF-α基因排列的1.7%和IL-1β基因排列的2.4%)，并证实这些差异表达基因大部分是TNF-α和IL-1β调节基因，都是与RA和其它炎性疾病相关的潜在的候选基因。Sugiyama T等[4]使用了10035cDNA克隆制备代表性基因的微阵列，滑膜细胞表达的大量纤维结合蛋白和胶原mRNA微阵列数据的统计学分析揭示了26个基因，包括6个新基因，在TNF-α刺激的反应中其基因表达显著改变。这些发现揭示了由TNF-α刺激的滑膜细胞反应形成了RA发病机制各方面的发展基础。IL-1是参与RA发病机制的关键性调节者之一，已知它可以在各种情况下影响基因表达的水平。Jeong JG等[5]使用基因芯片研究了IL-1β对RA滑膜成纤维细胞中240个基因表达的影响，研究结果显示，IL-1β能够激发RA滑膜成纤维细胞一系列的反应，导致RA的病理状态，即炎性细胞因子的增加、MMPs/TIMPs失衡、细胞凋亡的失调。
3 复方丹参注射液已有的研究成果及需解决的问题
根据目前的研究结果筛选有效药物，抑制RA滑膜细胞TNF-α mRNA和IL-1β mRNA等的异常表达，即将TNF-α和IL-1β调节基因作为药物抗RA的靶基因，是RA治疗的可取途径之一。沈氏等[6]1989年在国内首次将复方丹参注射液用于治疗RA等风湿性疾病，取得明显的临床疗效；黄氏等[7-9]通过大量实验，初步从免疫学、病理学及基因表达等多角度证实了复方丹参注射液治疗RA的部分机制。证实其可显著下调IL-1β mRNA、白细胞介素6(IL-6)mRNA和血管内皮生长因子(VEGF)mRNA的水平，抑制炎性细胞因子的作用，从而为RA的临床治疗提供了一种新的方法和思路。
但这种初步的研究成果并不能完全从基因水平阐明复方丹参注射液对RA的作用机理，而基因芯片技术提供了一种全新的研究手段。基因芯片可以从疾病及药物两个角度对生物体的多个参量同时进行研究，以发掘药物靶点并同时获取大量其它相关信息，有助于识别药物相应的靶序列，分析整个基因组药物作用，监视药物治疗反应中的基因表达改变，为探索中药作用机制提供有效的依据。目前，国内已经有人进行了有用的尝试。周氏等[10]以黄连解毒汤及其有效成分黄芩苷和盐酸小檗碱胃饲外源性脂多糖(LPS)造型的Balb/c小鼠，采用基因表达谱芯片(2048个基因)检测中药对小鼠脾细胞基因表达的影响。结果表明，小鼠腹腔注射LPS后，123个基因出现表达改变(升高或降低)，使用黄连解毒汤、黄芩苷或盐酸小檗碱均能使这种由LPS引起的表达差异减小，以复方黄连解毒汤作用最为明显。李氏等[11]通过基因芯片研究提示中药复方能改善狼疮小鼠肾脏病变，调节肾组织多个系统的基因表达，纠正Th1/Th3细胞因子的比例失衡。而我们要做的就是利用基因芯片技术尤其是功能分类基因芯片，研究复方丹参注射液对RA滑膜组织基因表达谱的影响。
转贴于4 结语
现代药理学研究已经明确，药物作用最本质的指标是其“靶基因”。复方丹参注射液的作用成分并不一定是直接进入人体的成分，而是进入人体内经过代谢后生成的二次或多次代谢产物，正是这些直接作用于靶基因的成分才是真正的有效药物成分。我们可以应用基因芯片对复方丹参注射液治疗RA的机理进行研究，即通过用药前后滑膜组织基因表达谱的变化找出靶基因及其受靶基因调控的基因，然后通过结构生物学的方法，设计出一系列对靶基因具有抑制和激活等作用的化合物分子，通过高通量的靶分子活性检测方法快速找出与所选靶分子特异性强、作用效率高的化合物。然后，再对其进行生物体代谢毒理分析和临床试验，这种方法能够明确复方丹参注射液对RA疾病过程的部分分子作用机理，从而为建立“痹证-复方丹参-基因表达谱”的现代中医药科学体系提供依据。
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