上海中医药大学《实验中医学》教案(7) 课程名称实验中医学(理论部分)总学时数36 专业中医基础和中医临床专业授课教师方肇勤 内容实验中医学常用的实验研究方法及其在中医研时16 究中的应用 本次1.掌握不同学科实验研究方法的特点和优势 课目2.掌握如何根据实验研究的要求选择实验研究方法(包括一种或几种方 求3.了解各学科的主要实验研究方法 4.了解各学科实验研究方法在中医药研究中的应用。 5.了解了解各学科研究中医药学的现状。 本次第一节解剖学方法及其在中医研究中的应用 课的1.大体解剖学的主要方法 重点2.大体解剖学方法研究中医的现状。 难点第二节组织学方法及其在中医研究中的应用 1.组织学的主要研究方法。 2.组织学方法研究中医的现状。 第三节电镜技术及其在中医研究中的应用 1.电子显微镜及电子显微术概况。 2.电子显微术研究中医的现状 第四节生物化学方法及其在中医研究中的应用 1.生物化学的主要方法 2.生物化学方法研究中医的现状。 第五节生理学方法及其在中医研究中的应用 生理学的主要方法 2.生理学方法研究中医的现状。 第六节免疫学方法及其在中医研究中的应用 1.免疫学的主要方法。 2.用免疫学方法研究中医的现状 第七节核医学方法及其在中医研究中的应用 1.核医学的主要研究方法。 2.用核医学方法研究中医的现状。 第八节分子生物学方法及其在中医研究中的应用 1.分子生物学的主要技术和方法。 2.用分子生物学方法研究中医的现状。 课的多媒体设备。 应用 教具
上海中医药大学《实验中医学》教案(7) 课程名称 实验中医学(理论部分) 总学时数 36 专业 中医基础和中医临床专业 授课教师 方肇勤 内容 实验中医学常用的实验研究方法及其在中医研 究中的应用 时 数 16 本 次 课 目 的 要 求 1.掌握不同学科实验研究方法的特点和优势。 2.掌握如何根据实验研究的要求选择实验研究方法(包括一种或几种方 法)。 3.了解各学科的主要实验研究方法。 4.了解各学科实验研究方法在中医药研究中的应用。 5.了解了解各学科研究中医药学的现状。 本 次 课 的 重 点 难点 第一节 解剖学方法及其在中医研究中的应用 1.大体解剖学的主要方法。 2.大体解剖学方法研究中医的现状。 第二节 组织学方法及其在中医研究中的应用 1.组织学的主要研究方法。 2.组织学方法研究中医的现状。 第三节 电镜技术及其在中医研究中的应用 1.电子显微镜及电子显微术概况。 2.电子显微术研究中医的现状。 第四节 生物化学方法及其在中医研究中的应用 1.生物化学的主要方法。 2.生物化学方法研究中医的现状。 第五节 生理学方法及其在中医研究中的应用 1.生理学的主要方法。 2.生理学方法研究中医的现状。 第六节 免疫学方法及其在中医研究中的应用 1.免疫学的主要方法。 2.用免疫学方法研究中医的现状。 第七节 核医学方法及其在中医研究中的应用 1.核医学的主要研究方法。 2.用核医学方法研究中医的现状。 第八节 分子生物学方法及其在中医研究中的应用 1.分子生物学的主要技术和方法。 2.用分子生物学方法研究中医的现状。 本 次 课 的 应 用 教具 多媒体设备
第七节核医学方法及其 在中医研究中的应用 (2学时) 核医学是研究核素、核射线及其在医学领域中应用的学科 根据核医学的研究内容、研究手段和研究对象的不同,又可以将核医学分为:临床核医 学、实验核医学(又称基础核医学)和分子核医学三个大类。临床核医学主要是应用核素 核射线和核仪器对病人进行诊断和治疗;基础核医学是应用核素、核射线和核仪器进行医学 基础理论和药物作用机理硏究:而分子核医学根据核素的“分子”示踪原理,从细胞结构、 生物化学反应及代谢等方面,在分子生物学、分子遗传学等分子医学水平上,揭示疾病的病 因、病机、治疗及疗效和机理。临床核医学、实验核医学、分子核医学之间虽然有差异,但 是,他们的共同点都是以原子核物理为基础。为此,他们相互依存、相互渗透,共同构成了 核医学的整体。在中医的临床和基础研究中最早引用,并在实际中广泛应用的是实验核医学 和分子核医学 由于微电子技术、分子生物学技术、基因工程和结构生物学等高新科学技术的发展,电 子计算机、单克隆抗体等的出现,核仪器和试剂等有关核医学技术和方法迅速更新。核磁共 振( Nuclear Magnetic Resonance,NMR)、正电子发射计算机断层( Positron Emission Computed Tomography,PECT)、放射免疫显影( Radioimmune Image,R)、放射免疫分析 ( Radioimmunoassay,RlA)、免疫放射分析( Immunoradiometric Assay,IRMA)等新仪器 新技术和新方法的建立和发展,使核医学对疾病早期诊断、早期治疗的优点更加突出。核医 学在分子水平、基因水平上对疾病的诊断和治疗,使诊断更加迅速、灵敏和准确,使治疗更 加有效,使基础医学研宄如虎添翼。 6.7.1核医学的主要研究方法 目前核医学应用和研究的范畴主要有临床核医学、实验核医学和分子核医学三个方面。 限于篇幅,本章重点介绍中医基础理论和临床研究中经常使用的实验核医学和分子核医学的 主要方法及其原理。 6.7.1.1实验核医学 在中医临床和基础理论研究中,经常使用的核医学方法有:放射免疫分析(RIA)、免疫 放射分析(IRMA)受体放射性配基结合分析( Receptor Radio- ligand Banding Assay, RRLBA) 放射自显影( Autoradiography,ARG)、同位素视踪( Isotopic,IT)等技术,以及以IT为原理 而建立的同位素渗入法测定细胞免疫功能等各种方法。这里重点介绍RIA、IRMA和 RRLBA 的基本原理 放射免疫分析的基本原理 RIA属于竞争免疫分析法,也称“标记分析物”技术( Ekins,1987)。其原理是:放射性 标记抗原与非标记抗原同时竞争抗体上的有限位点,然后将结合与未结合的游离抗原分离 用液体闪烁仪或γ-计数仪测定其放射性分布,绘制标准曲线,从标准曲线中计算待测样本的 含量。RIA的基本原理通常可以用以下公式表示: Ag*+Ab+ Ag*-Ab Ag-Ab 式(1)中Ag*为标记抗原,Ab为特异性抗体,Ag*-Ab为标记抗原和特异性抗体结合的 复合物,Ag是非标记抗原,可以是标准品,也可以是与标准品相似的被测物。在RIA反应 体系中抗体的结合位点是有限的,Ag*与Ag和Ab的结合能力是相同的。Ag*与Ab的结合 与Ag的含量密切相关,遵守化学反应中的质量作用定律。也就是说,随着Ag量的增加
第七节 核医学方法及其 在中医研究中的应用 (2 学时) 核医学是研究核素、核射线及其在医学领域中应用的学科。 根据核医学的研究内容、研究手段和研究对象的不同,又可以将核医学分为:临床核医 学、实验核医学(又称基础核医学)和分子核医学三个大类。临床核医学主要是应用核素、 核射线和核仪器对病人进行诊断和治疗;基础核医学是应用核素、核射线和核仪器进行医学 基础理论和药物作用机理研究;而分子核医学根据核素的“分子”示踪原理,从细胞结构、 生物化学反应及代谢等方面,在分子生物学、分子遗传学等分子医学水平上,揭示疾病的病 因、病机、治疗及疗效和机理。临床核医学、实验核医学、分子核医学之间虽然有差异,但 是,他们的共同点都是以原子核物理为基础。为此,他们相互依存、相互渗透,共同构成了 核医学的整体。在中医的临床和基础研究中最早引用,并在实际中广泛应用的是实验核医学 和分子核医学。 由于微电子技术、分子生物学技术、基因工程和结构生物学等高新科学技术的发展,电 子计算机、单克隆抗体等的出现,核仪器和试剂等有关核医学技术和方法迅速更新。核磁共 振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)、正电子发射计算机断层(Positron Emission Computed Tomegraphy , PECT )、 放 射 免 疫显 影 ( Radioimmune Image , RII )、放 射 免 疫分 析 (Radioimmunoassay,RIA)、免疫放射分析(Immunoradiometric Assay,IRMA)等新仪器、 新技术和新方法的建立和发展,使核医学对疾病早期诊断、早期治疗的优点更加突出。核医 学在分子水平、基因水平上对疾病的诊断和治疗,使诊断更加迅速、灵敏和准确,使治疗更 加有效,使基础医学研究如虎添翼。 6.7.1 核医学的主要研究方法 目前核医学应用和研究的范畴主要有临床核医学、实验核医学和分子核医学三个方面。 限于篇幅,本章重点介绍中医基础理论和临床研究中经常使用的实验核医学和分子核医学的 主要方法及其原理。 6.7.1.1 实验核医学 在中医临床和基础理论研究中,经常使用的核医学方法有:放射免疫分析(RIA)、免疫 放射分析(IRMA)、受体放射性配基结合分析(Receptor Radio-ligand Banding Assay, RRLBA)、 放射自显影(Autoradiography, ARG)、同位素视踪(Isotopic, IT)等技术,以及以 IT 为原理 而建立的同位素渗入法测定细胞免疫功能等各种方法。这里重点介绍 RIA、IRMA 和 RRLBA 的基本原理。 1.放射免疫分析的基本原理 RIA 属于竞争免疫分析法,也称“标记分析物”技术(Ekins,1987)。其原理是:放射性 标记抗原与非标记抗原同时竞争抗体上的有限位点,然后将结合与未结合的游离抗原分离, 用液体闪烁仪或γ-计数仪测定其放射性分布,绘制标准曲线,从标准曲线中计算待测样本的 含量。RIA 的基本原理通常可以用以下公式表示: Ag*+Ab ↔ Ag*-Ab (1) + Ag ↕ Ag-Ab 式(1)中 Ag*为标记抗原,Ab 为特异性抗体,Ag*-Ab 为标记抗原和特异性抗体结合的 复合物,Ag 是非标记抗原,可以是标准品,也可以是与标准品相似的被测物。在 RIA 反应 体系中抗体的结合位点是有限的,Ag*与 Ag 和 Ab 的结合能力是相同的。Ag*与 Ab 的结合 与 Ag 的含量密切相关,遵守化学反应中的质量作用定律。也就是说,随着 Ag 量的增加
Ag-Ab结合增加,Ag*-Ab结合必然减少。 Ekins等人建立了RIA的数学模式,推导出RIA 的反应式 Ag+Ab←→AgAb (2) 式(2)中K1为结合速率常数;K1为解离速率常数。当反应达到平衡时, K=KI/K- =(AgAb)/(Ag)(Ab) (3) 式(3)中K为亲和常数,将式(2)代入式(3)中,推导出: b/f=(AgAb)/(Ag)=K(Ab) (4) b/f-K(Abr- B) 式(4)中b为结合抗原与游离抗原的比率,式(5)中Ab=Ab+AgAb,为抗体的总浓 度,区g=A+AgAb(式5中未见,原稿同,为抗原的总浓度,B为结合的抗原浓度。从式 (5)中导出:bf与结合抗原B的浓度之间存在线性关系。若以抗原浓度为横坐标,以b/f 或抗原结合率为纵坐标即可绘制RA的标准曲线。现在出售的液体闪烁仪和γ-计数仪都带 有RIA的各种计算软件,即可以由计算机绘制标准曲线,并直接给出样本的数据 免疫放射分析法基本原理 IRMA与RIA的基本原理相似,其不同之处是RIA是用同位素标记抗原,而IRMA是标 记抗体。尤其是单克隆抗体的出现,使IRMA迅速发展。由于标记的抗体可以与固体支持物 以物理方法结合,使IRMA在分离结合与游离的抗原抗体复合物时变得简单、快速、准确, 提高了工作效率和测量结果的精密度。 3.受体放射性配基结合分析的基本原理 受体是细胞膜或细胞内一些能与生物活性分子,如神经递质、激素、蛋白质抗原以及药 物或毒素等相互作用的大分子。它们是一类具有结合和识别能力、信号传导能力并产生生物 效应的多肽或蛋白质。受体的概念早在1878年 Langley就提出了。但是,直到20世纪30 代, Clark研究乙酰胆碱对蛙心的作用,发现了剂量效应曲线,才初步确定了受体反应的 基本原理。其反应方程式如下 R+L←→RL 式(6)中R代表受体分子,是 Receptor的缩写。L代表与R结合的配基,是 Ligand的 缩写。K1是结合速度常数,K1是解离速度常数。当反应达到平衡时, K=K/K1=(RL)/(R)(L) 式(7)中K为亲和常数,表示受体与配基的结合,与RIA一样,也遵守质量作用规律 因为受体的数目是有限的,可以被非放射性配基所饱和,因此在一定范围内,受体的数目可 以由其与放射性配基的结合量计算出。 由于受体的放射性配基大多是氚标记物,因此,常用液体闪烁仪测量其放射性分布。新 的液体闪烁仪都带有各种受体放射性配基结合分析的软件,可以由计算机直接给出数据。如 果测定每个样本的饱和曲线,可以计算出该受体的结和容量(Rt)。当样本量少,可用单点法 测量样本的Rt值。受体的单点测量公式如下: Rt=(样本管平均cpm-NsB管平均cpm川仪器测量效率%×配基比活度×样 本蛋白质含量×样本反应体积) 单位以fmol/mg蛋白表示 式(8)中cpm为放射性配基每分钟脉冲数;NSB为非特异性结合管;配基比活度可以 从所购放射性配基说明书中查出;仪器测量效率由标准品测量参数给出;蛋白质含量是样本 工作液的实际蛋白质含量,可按常用生化方法测量:反应体积是指反应样本管的总体积。Rt 值一般以 fmol/mg蛋白表示 4.标记免疫分析进展 RIA和 RRLBA所用的标记物是同位素,所用的结合物是抗体和受体。由于同位素标记 物对环境造成的污染不容忽视,促使科技工作者寻找其灵敏度可与同位素标记物媲美,而又 不造成或减少环境污染的标记物。在这期间科学家使用酶标记技术、荧光标记技术及荧光偏 振等标记技术。这些标记技术在用于标记免疫分析时,大大减少了放射性核素对环境的污染
Ag-Ab 结合增加,Ag*-Ab 结合必然减少。Ekins 等人建立了 RIA 的数学模式,推导出 RIA 的反应式: K1 Ag+Ab ↔ AgAb (2) K-1 式(2)中 K1 为结合速率常数,K-1 为解离速率常数。当反应达到平衡时, K=K1/K-1=(AgAb)/(Ag)(Ab) (3) 式(3)中 K 为亲和常数,将式(2)代入式(3)中,推导出: b/f=(AgAb)/(Ag)=K(Ab) (4) b/f=K(AbT-B) (5) 式(4)中 b/f 为结合抗原与游离抗原的比率,式(5)中 AbT=Ab+AgAb,为抗体的总浓 度,AgT=Ag+AgAb(式 5 中未见,原稿同),为抗原的总浓度,B 为结合的抗原浓度。从式 (5)中导出:b/f 与结合抗原 B 的浓度之间存在线性关系。若以抗原浓度为横坐标,以 b/f 或抗原结合率为纵坐标即可绘制 RIA 的标准曲线。现在出售的液体闪烁仪和γ-计数仪都带 有 RIA 的各种计算软件,即可以由计算机绘制标准曲线,并直接给出样本的数据。 2.免疫放射分析法基本原理 IRMA 与 RIA 的基本原理相似,其不同之处是 RIA 是用同位素标记抗原,而 IRMA 是标 记抗体。尤其是单克隆抗体的出现,使 IRMA 迅速发展。由于标记的抗体可以与固体支持物 以物理方法结合,使 IRMA 在分离结合与游离的抗原抗体复合物时变得简单、快速、准确, 提高了工作效率和测量结果的精密度。 3.受体放射性配基结合分析的基本原理 受体是细胞膜或细胞内一些能与生物活性分子,如神经递质、激素、蛋白质抗原以及药 物或毒素等相互作用的大分子。它们是一类具有结合和识别能力、信号传导能力并产生生物 效应的多肽或蛋白质。受体的概念早在 1878 年 Langkey 就提出了。但是,直到 20 世纪 30 年代,Clark 研究乙酰胆碱对蛙心的作用,发现了剂量-效应曲线,才初步确定了受体反应的 基本原理。其反应方程式如下: K1 R+L↔ RL (6) K-1 式(6)中 R 代表受体分子,是 Receptor 的缩写。L 代表与 R 结合的配基,是 Ligand 的 缩写。K1 是结合速度常数,K-1 是解离速度常数。当反应达到平衡时, K=K1/K-1=(RL)/(R)(L) (7) 式(7)中 K 为亲和常数,表示受体与配基的结合,与 RIA 一样,也遵守质量作用规律。 因为受体的数目是有限的,可以被非放射性配基所饱和,因此在一定范围内,受体的数目可 以由其与放射性配基的结合量计算出。 由于受体的放射性配基大多是氚标记物,因此,常用液体闪烁仪测量其放射性分布。新 的液体闪烁仪都带有各种受体放射性配基结合分析的软件,可以由计算机直接给出数据。如 果测定每个样本的饱和曲线,可以计算出该受体的结和容量(Rt)。当样本量少,可用单点法 测量样本的 Rt 值。受体的单点测量公式如下: Rt=(样本管平均 cpm-NSB 管平均 cpm )/(仪器测量效率%×配基比活度×样 本蛋白质含量×样本反应体积) (8) 单位以 fmol/mg 蛋白表示。 式(8)中 cpm 为放射性配基每分钟脉冲数;NSB 为非特异性结合管;配基比活度可以 从所购放射性配基说明书中查出;仪器测量效率由标准品测量参数给出;蛋白质含量是样本 工作液的实际蛋白质含量,可按常用生化方法测量;反应体积是指反应样本管的总体积。Rt 值一般以 fmol/mg 蛋白表示。 4.标记免疫分析进展 RIA 和 RRLBA 所用的标记物是同位素,所用的结合物是抗体和受体。由于同位素标记 物对环境造成的污染不容忽视,促使科技工作者寻找其灵敏度可与同位素标记物媲美,而又 不造成或减少环境污染的标记物。在这期间科学家使用酶标记技术、荧光标记技术及荧光偏 振等标记技术。这些标记技术在用于标记免疫分析时,大大减少了放射性核素对环境的污染
但是,因为测量的灵敏度和稳定性较RIA、 RRLBA差,以及许多生物活性物质还不能用酶 标记及荧光标记技术测量,又给科学家提出了寻找新标记技术的课题。1976年 Schroeder用 化学发光标记技术建立了竞争性蛋白结合法测定生物素后,次年他和 Halman又分别用化学 发光免疫分析测定了甲状腺素(T4)。此后,化学发光免疫分析迅速发展。尤其是利用蛋白质 工程及基因工程生产出单克隆抗体和抗体结合片段后,使化学发光免疫分析扩大到分析小分 子抗原,尤其是甾体激素测定的所有样本。化学发光免疫分析技术体现了灵敏度高、稳定性 好、重复性佳等优点,又增加了样本测量的全自动化进程。由于操作简单、样本用量少、测 量速度快等优点,很受临床研究及临床检验单位的欢迎。 化学发光免疫分析可分为竞争性和非竞争性发光免疫分析,它们的原理可用以下公式表 小: -Ag-L+Ab+ Ag-Ab+ Ag-Ab-L (9) 式(9)中Ag代表抗原,Ab代表抗体,而AgAb为抗原抗体复合物,AgL为发光物质 标记的抗原,L为发光物质,Ag-Ab-L为抗原抗体发光物质的复合物。 非竞争性化学发光免疫分析原理: sp-Ab+ Ag+ sp-Ab-Ag (10) sp-Ab-AgtAb-L+sp-Ab-Ag-L 式(10)和(11)中,sp为固相载体,spAb代表将Ab与固相载体偶联,sp-Ab-Ag代 表抗原抗体结合后仍与固相载体偶联,而Ab-L为发光物质标记的抗体,sp-Ab-^gL为抗原 抗体与发光物质复合物与固相载体偶联。 6.7.1.2分子核医学 分子核医学领域中最重要的技术是核素的示踪技术,它是分子核医学在医学、生物学中 应用的最基本方法之一。在此基础上建立起来的核酸分子杂交、基因探针及基因诊断在临床 及基础研究中得到广泛应用 6.7.2用核医学方法研究中医药的现状 6.7.2.1中医、中药基础理论中应用 1.肾藏精的研究 《素问,上古天真论》说,肾者,受五脏六腑之精而藏之。肾所藏之精与人体的生长 发育、衰老密切相关。肾精既禀受于父母的先天之精,又有赖于后天之精,来源于饮食水谷 之精微的充养。因此,肾精既与父母的遗传基因有关,又受到生活习惯和饮食的影响。依据 肾精的主要生理功能,核医学主要采用RIA技术,检测了雌二醇(E2)、睾丸酮(T)、雌三醇 E3)、双氢睾酮(DHI)等性激素,促卵泡激素(FSH)、促黄体生成素(LH)、促绒毛膜素 (HCG)等促性腺激素、甲状腺激素(T、T4、rT3、r4、FT和FI)、促甲状腺激素(TSH 和肾上腺激素(皮质醇、皮质酮)以及促肾上腺激素(ACIH)等。观察到随着增龄,肾精亏虚, 许多内分泌激素会发生紊乱。例如:随增龄引起的性功能减退,在男性主要表现在T含量明 显下降,E2明显上升;在女性E2明显下降,T明显上升。最终改变E2/T比值,产生性腺和 促性腺功能紊乱。可喜的是,许多补肾、益气中药都可以通过影响E2和T的分泌,及至涉及 到促性腺激素的分泌,纠正性腺激素、促性腺激素分泌紊乱,产生延缓衰老的作用。 2.肾开窍于耳的研究 曾兆麟等观察到:醛固酮对提高听力有明显作用。醛固酮是肾上腺皮质分泌的理盐激素, 何以提高听力?根据药理理论,药物产生药理作用,其中一个重要原因是被该药作用的靶器 官或靶组织内具有该药的受体。因此,欲弄清醛固酮的作用,必须了解醛固酮能否透过血耳 屏障到达耳蜗的内淋巴和与听力密切相关的血管纹细胞。为此,项目组采用同位素示踪技术, 用氚标记醛固酮,分别在静脉注入3-醛固酮后的5min、10min、l5min、30min.、 lhour、 2hour…到24hour,处死动物,取耳蜗内淋巴和血管纹细胞,检测发现,H-醛固酮于用药 5min即进入耳蜗内淋巴和血管纹细胞。内淋巴与血管纹细胞放射性强度于15min达峰值。初 步证实,肾上腺皮质分泌的醛固酮是肾和耳之间联系的物质,这一研究为“肾开窍于耳”提 供了实验依据。鉴于利尿酸有引起耳聋的副作用,莫启忠等的进一步实验证明醛固酮和利尿 酸在耳蜗的血管纹细胞上有共同的受体 3.冰片、麝香芳香开窍机理研究 芳香开窍”指一类有芳香味的中药,流窜性很强,可以用来治疗惊风癫痫、中风等病的 猝然昏厥症候,或治疗由热病引发起的神志昏迷等内闭证。莫启忠等的研究表明,冰片和麝
但是,因为测量的灵敏度和稳定性较 RIA、RRLBA 差,以及许多生物活性物质还不能用酶 标记及荧光标记技术测量,又给科学家提出了寻找新标记技术的课题。1976 年 Schroeder 用 化学发光标记技术建立了竞争性蛋白结合法测定生物素后,次年他和 Halman 又分别用化学 发光免疫分析测定了甲状腺素(T4)。此后,化学发光免疫分析迅速发展。尤其是利用蛋白质 工程及基因工程生产出单克隆抗体和抗体结合片段后,使化学发光免疫分析扩大到分析小分 子抗原,尤其是甾体激素测定的所有样本。化学发光免疫分析技术体现了灵敏度高、稳定性 好、重复性佳等优点,又增加了样本测量的全自动化进程。由于操作简单、样本用量少、测 量速度快等优点,很受临床研究及临床检验单位的欢迎。 化学发光免疫分析可分为竞争性和非竞争性发光免疫分析,它们的原理可用以下公式表 示: Ag+Ag-L+Ab↔ Ag-Ab+Ag-Ab-L (9) 式(9)中 Ag 代表抗原,Ab 代表抗体,而 Ag-Ab 为抗原抗体复合物,Ag-L 为发光物质 标记的抗原,L 为发光物质,Ag-Ab-L 为抗原抗体发光物质的复合物。 非竞争性化学发光免疫分析原理: sp-Ab+Ag↔sp-Ab-Ag (10) sp-Ab-Ag+Ab-L↔sp-Ab-Ag-L (11) 式(10)和(11)中,sp 为固相载体,sp-Ab 代表将 Ab 与固相载体偶联,sp-Ab-Ag 代 表抗原抗体结合后仍与固相载体偶联,而 Ab-L 为发光物质标记的抗体,sp-Ab-Ag-L 为抗原 抗体与发光物质复合物与固相载体偶联。 6.7.1.2 分子核医学 分子核医学领域中最重要的技术是核素的示踪技术,它是分子核医学在医学、生物学中 应用的最基本方法之一。在此基础上建立起来的核酸分子杂交、基因探针及基因诊断在临床 及基础研究中得到广泛应用。 6.7.2 用核医学方法研究中医药的现状 6.7.2.1 中医、中药基础理论中应用 1.肾藏精的研究 《素问,上古天真论》说,肾者,受五脏六腑之精而藏之。肾所藏之精与人体的生长、 发育、衰老密切相关。肾精既禀受于父母的先天之精,又有赖于后天之精,来源于饮食水谷 之精微的充养。因此,肾精既与父母的遗传基因有关,又受到生活习惯和饮食的影响。依据 肾精的主要生理功能,核医学主要采用 RIA 技术,检测了雌二醇(E2)、睾丸酮(T)、雌三醇 (E3)、双氢睾酮(DHT)等性激素,促卵泡激素(FSH )、促黄体生成素(LH)、促绒毛膜素 (HCG)等促性腺激素、甲状腺激素(T3、T4、rT3、rT4、FT3 和 FT4)、促甲状腺激素(TSH) 和肾上腺激素(皮质醇、皮质酮)以及促肾上腺激素(ACTH)等。观察到随着增龄,肾精亏虚, 许多内分泌激素会发生紊乱。例如:随增龄引起的性功能减退,在男性主要表现在 T 含量明 显下降,E2 明显上升;在女性 E2 明显下降,T 明显上升。最终改变 E2/T 比值,产生性腺和 促性腺功能紊乱。可喜的是,许多补肾、益气中药都可以通过影响 E2 和 T 的分泌,及至涉及 到促性腺激素的分泌,纠正性腺激素、促性腺激素分泌紊乱,产生延缓衰老的作用。 2.肾开窍于耳的研究 曾兆麟等观察到:醛固酮对提高听力有明显作用。醛固酮是肾上腺皮质分泌的理盐激素, 何以提高听力?根据药理理论,药物产生药理作用,其中一个重要原因是被该药作用的靶器 官或靶组织内具有该药的受体。因此,欲弄清醛固酮的作用,必须了解醛固酮能否透过血耳 屏障到达耳蜗的内淋巴和与听力密切相关的血管纹细胞。为此,项目组采用同位素示踪技术, 用氚标记醛固酮,分别在静脉注入 3H-醛固酮后的 5min.、10min.、15min.、30min.、1hour、 2hour……到 24hour,处死动物,取耳蜗内淋巴和血管纹细胞,检测发现,3H-醛固酮于用药 5min.即进入耳蜗内淋巴和血管纹细胞。内淋巴与血管纹细胞放射性强度于 15min.达峰值。初 步证实,肾上腺皮质分泌的醛固酮是肾和耳之间联系的物质,这一研究为“肾开窍于耳”提 供了实验依据。鉴于利尿酸有引起耳聋的副作用,莫启忠等的进一步实验证明醛固酮和利尿 酸在耳蜗的血管纹细胞上有共同的受体。 3.冰片、麝香芳香开窍机理研究 “芳香开窍”指一类有芳香味的中药,流窜性很强,可以用来治疗惊风癫痫、中风等病的 猝然昏厥症候,或治疗由热病引发起的神志昏迷等内闭证。莫启忠等的研究表明,冰片和麝
香酮经不同给药途径给药后,经血或淋巴循环很快分布到全身各个组织器官,并迅速透过血 脑屏障,在2min-5min.内即可到达大脑皮层,这是冰片和麝香酮能醒脑的物质基础。经过72 小时后,冰片和麝香酮在机体绝大多数组织细胞和器官内已消失,但是,在呼吸中枢所在的 延脑中的蓄积量仍相当高,这为“芳香开窍”提供了实验依据 6.7.2.2中医中药防治疾病机理研究 核医学方法在中医、中药防病、治病机理研究方面起了很大的作用。尤其是从细胞水平 分子水平阐明中药的药理作用,显示出独特的优越性。现举例如下: 1.在中医药生殖系统疾病研究中的应用 周俊等在探讨软坚散结、化瘀消肿中药治疗子宫肌瘤:以及活血化瘀中药治疗子宫内膜 异位症等疾病时,采用RA、 RRLBA法测定了中药对血清中E2、T、DHT及孕酮(P)等性激 素含量,以及血清中FSH、LH和HCG等促性腺激素含量,并测定了子宫肌瘤(开刀病人的 肌瘤组织)、子宫内膜中的E2受体、DHT受体,证明中药能通过纠正性激素紊乱,调节子宫 肌瘤组织和子宫内膜细胞膜和细胞核中的E2和DHT等受体数量,产生明显的治疗作用。在 这些研究中揭示出:P分泌的紊乱是患子宫肌瘤的主要原因之一。 2.在中医药防治肿瘤疾病中的应用 中药治疗肿瘤的疗效已被公认,尤其是晚期癌症患者或手术后的恢复以及放疗和化疗后 的病人,中药对延长病人生命,减轻痛苦,改善体质,提高白细胞计数,增强免疫功能等, 都有显著的疗效。为探讨中药治疗肿瘤的机理,已广泛采用同位素掺入法,测定淋巴细胞转 化、自然杀伤细胞(NK)等细胞免疫功能:用RIA测定肿瘤坏死因子(TNF)、白细胞介素-2 或白细胞介素-6(I-2或IL-6)等细胞因子含量:用 RRLBA测定肿瘤组织中受体功能。从 中药对免疫功能、对内分泌系统的影响,观察到中药可以提高免疫功能,纠正内分泌的紊乱, 改善患者的内环境,增强抗肿瘤的能力。 3.在中医药治疗呼吸系统疾病中的应用 呼吸系统的疾病除肺癌、肺结核、肺气肿、肺积水等外,由呼吸道感染引起的老年性慢 性支气管炎、成年人和儿童的哮喘病也是常见病和多发病。用扶正固本类中药治疗肺癌、用 补肾益气类中药治疗老慢支或哮喘病,都取得了较好疗效。鉴于呼吸系统的疾病与呼吸时肺 气管的通气功能有关,而支气管的扩张和收缩又与肺组织中环-磷酸腺苷(cAMP)和环- 磷酸鸟苷(cGMP)含量及cAMP/cGMP的比值密切相关,为探讨中药治疗呼吸系统疾病的 机理,已广泛采用RIA方法观察血浆、肺组织和支气管内cAMP、cGMP含量,计算 cAMP/cGMP比值,探讨中药药理机制。 RRLBA测定肺组织中β受体的Rt值,在中药药理 研究中也已引起重视 此外,核技术方法在探讨中医、中药治疗内分泌疾病、心脑血管疾病、高脂血症及抗衰 老等方面都有较好疗效。近年来随着RIA技术的普及,受体分析方法的建立、基因探针的合 成和标记技术的完善,逐步揭示出中药防病、治疗的机理 6.7.3用核医学方法研究中医的范例 二十一世纪是脑的世纪。在医学领域,随着世界人口老龄化加速,老年痴呆(AD)发病 率急剧上升。我国北京、上海等大城市及江苏、山东等省已经进入了老年社会,60岁以上老 人占总人口的8-10%,AD的发病率也迅速增加。因此,我国政府将心脑血管病、AD列入重 点研究范围,希望能从中药、中医的防病、治病宝库中筛选出防治AD的新中药。 上海中医药大学的宫斌、莫启忠等在对中、西医文献的调查基础上,开展了中医药防治 AD机理的研究(国家自然科学基金资助项目,项目批准号:39170876)。 6.7.3.1老年痴呆症的文献调研 中医文献的调研 中医文献中没有AD的记载,但是,中医对肾虚、健忘的丰富描述与AD有许多相似之 处。指出:健忘是脑力衰弱,记忆力减退,遇事善忘的一种病证。并指出本病多由心脾不足 肾精虚衰而引起。治疗一般以养心血、补脾肾为主。根据健忘常用中药的岀现频率,对那些 出现频率高的单味中药有效成分、药理作用研究,按君、臣、佐、使方剂配伍原则组成新的 小复方,用于补肾中药防治脑组织衰老的机理研究,以探讨补肾中药防治AD的机理 2.西医文献的调研 1)生物化学研究 硏究发现,AD患者脑细胞产生的神经递质有许多缺损,其中以乙酰胆碱(Ach)能系统
香酮经不同给药途径给药后,经血或淋巴循环很快分布到全身各个组织器官,并迅速透过血 脑屏障,在 2min.-5min.内即可到达大脑皮层,这是冰片和麝香酮能醒脑的物质基础。经过 72 小时后,冰片和麝香酮在机体绝大多数组织细胞和器官内已消失,但是,在呼吸中枢所在的 延脑中的蓄积量仍相当高,这为“芳香开窍 ”提供了实验依据。 6.7.2.2 中医中药防治疾病机理研究 核医学方法在中医、中药防病、治病机理研究方面起了很大的作用。尤其是从细胞水平、 分子水平阐明中药的药理作用,显示出独特的优越性。现举例如下: 1.在中医药生殖系统疾病研究中的应用 周俊等在探讨软坚散结、化瘀消肿中药治疗子宫肌瘤;以及活血化瘀中药治疗子宫内膜 异位症等疾病时,采用 RIA、RRLBA 法测定了中药对血清中 E2、T、DHT 及孕酮(P)等性激 素含量,以及血清中 FSH、LH 和 HCG 等促性腺激素含量,并测定了子宫肌瘤(开刀病人的 肌瘤组织)、子宫内膜中的 E2 受体、DHT 受体,证明中药能通过纠正性激素紊乱,调节子宫 肌瘤组织和子宫内膜细胞膜和细胞核中的 E2 和 DHT 等受体数量,产生明显的治疗作用。在 这些研究中揭示出:P 分泌的紊乱是患子宫肌瘤的主要原因之一。 2.在中医药防治肿瘤疾病中的应用 中药治疗肿瘤的疗效已被公认,尤其是晚期癌症患者或手术后的恢复以及放疗和化疗后 的病人,中药对延长病人生命,减轻痛苦,改善体质,提高白细胞计数,增强免疫功能等, 都有显著的疗效。为探讨中药治疗肿瘤的机理,已广泛采用同位素掺入法,测定淋巴细胞转 化、自然杀伤细胞(NK)等细胞免疫功能;用 RIA 测定肿瘤坏死因子(TNF)、白细胞介素-2 或白细胞介素-6(IL-2 或 IL-6)等细胞因子含量;用 RRLBA 测定肿瘤组织中受体功能。从 中药对免疫功能、对内分泌系统的影响,观察到中药可以提高免疫功能,纠正内分泌的紊乱, 改善患者的内环境,增强抗肿瘤的能力。 3.在中医药治疗呼吸系统疾病中的应用 呼吸系统的疾病除肺癌、肺结核、肺气肿、肺积水等外,由呼吸道感染引起的老年性慢 性支气管炎、成年人和儿童的哮喘病也是常见病和多发病。用扶正固本类中药治疗肺癌、用 补肾益气类中药治疗老慢支或哮喘病,都取得了较好疗效。鉴于呼吸系统的疾病与呼吸时肺 支气管的通气功能有关,而支气管的扩张和收缩又与肺组织中环-磷酸腺苷(cAMP)和环- 磷酸鸟苷(cGMP)含量及 cAMP/cGMP 的比值密切相关,为探讨中药治疗呼吸系统疾病的 机理,已广泛采用 RIA 方法观察血浆、肺组织和支气管内 cAMP、cGMP 含量,计算 cAMP/cGMP 比值,探讨中药药理机制。RRLBA 测定肺组织中β受体的 Rt 值,在中药药理 研究中也已引起重视。 此外,核技术方法在探讨中医、中药治疗内分泌疾病、心脑血管疾病、高脂血症及抗衰 老等方面都有较好疗效。近年来随着 RIA 技术的普及,受体分析方法的建立、基因探针的合 成和标记技术的完善,逐步揭示出中药防病、治疗的机理。 6.7.3 用核医学方法研究中医的范例 二十一世纪是脑的世纪。在医学领域,随着世界人口老龄化加速,老年痴呆(AD)发病 率急剧上升。我国北京、上海等大城市及江苏、山东等省已经进入了老年社会,60 岁以上老 人占总人口的 8-10%,AD 的发病率也迅速增加。因此,我国政府将心脑血管病、AD 列入重 点研究范围,希望能从中药、中医的防病、治病宝库中筛选出防治 AD 的新中药。 上海中医药大学的宫斌、莫启忠等在对中、西医文献的调查基础上,开展了中医药防治 AD 机理的研究(国家自然科学基金资助项目,项目批准号:39170876)。 6.7.3.1 老年痴呆症的文献调研 1.中医文献的调研 中医文献中没有 AD 的记载,但是,中医对肾虚、健忘的丰富描述与 AD 有许多相似之 处。指出:健忘是脑力衰弱,记忆力减退,遇事善忘的一种病证。并指出本病多由心脾不足、 肾精虚衰而引起。治疗一般以养心血、补脾肾为主。根据健忘常用中药的出现频率,对那些 出现频率高的单味中药有效成分、药理作用研究,按君、臣、佐、使方剂配伍原则组成新的 小复方,用于补肾中药防治脑组织衰老的机理研究,以探讨补肾中药防治 AD 的机理。 2.西医文献的调研 1)生物化学研究 研究发现,AD 患者脑细胞产生的神经递质有许多缺损,其中以乙酰胆碱(Ach)能系统