开辟中医药网络药理学新方向!这一“导航系统”装进人体可发现胃癌“极早期”#中医药# #发现# #治病# (中国中医药报 汪铭)

20多年来,清华大学教授李梢致力于在中医药和现代科学间寻求深度融合,开辟了中医药网络药理学新方向,在胃癌防治等方面取得系列突破——

现代科技的发展带来新的挑战和机遇,中医药学亟待从融合中寻求发展之路,用现代科技方法解读中医药治病的原理,推进科技创新,实现中医药事业高质量发展。

清华大学自动化系教授李梢主要从事生物信息学与中医药现代化研究,开辟了中医药网络药理学新方向,在促进胃癌极早期防治等方面取得了创造性成果,助推中医药科学化和现代化发展。2022年10月1日,李梢当选英国皇家生物学会会士,英国皇家生物学会是全球具有重大影响力的生物学组织之一,表明了对李梢相关研究的认可。

中医药守正创新需要探路者

李梢出生于传承16代的中医世家,父亲是首届国医大师李济仁。李梢接受过传统的中医教育,也接受过现代的中医教育。父亲李济仁和博士生导师王永炎都鼓励他对中医要知其然,也要知其所以然。在他的学医过程中,经常有人问他:中医治病的原理究竟是什么?这个问题一直萦绕在他脑海。

中医具有整体观念,几千年来都是通过望闻问切、中药方剂等手段来诊治疾病,而快速发展的现代医学生命科学讲究从局部去深入研究。从现代科学角度来看,中医诊疗过程在人体内好似一个“黑箱”,无法从内部观察其蕴含的机理,只能通过外部的表现进行观测。

要回答中医治病的道理,显然还需要寻找新的探索路径。在李梢看来,探索并不容易,但总得有人去尝试,中医药创新发展与未来对话,需要探路者。

1999年,在李梢博士二年级时,他提出了中医药不是和单个生物分子有关,而是和生物分子相互作用的网络、网络的动态变化有关的假说,这个网络有可能表征中医药的整体。当时恰逢人类基因组计划、生物信息学刚刚兴起,清华大学自动化系的“三论一智”(“三论”指信息论、系统论、控制论;“一智”指人工智能)的学科特点和中医药整体观、系统观的思维十分契合。在中国科学院院士李衍达的支持下,2001年,李梢进入了清华大学自动化系,开始了“生物信息学与中医药现代化”的大跨度交叉学科研究。

交叉学科可以探索,但如此大的跨度,怎样才能守住中医药的底蕴,巧妙地将现代科学融入其中,李梢面临诸多难题。讲不清中医药在机体内部如何发挥作用,中医药的科学内涵就无法被揭示;采用现代医学常用的还原分析方法,很容易丢掉中医的整体特色;缺少中医药在微观层面的数据积累,从微观和系统的角度阐释中医药的“整体”特色也是挑战。

经过反复思考,李梢提出了一个大胆的想法:把中医的整体思维用于微观的生物层面,在人体“黑箱”里建立一个“GPS(导航)系统”,全面计算出中西医药与生物分子的关联,用于支撑中医药的创新发展。

在这一阶段中,李梢熬白了头。但令人高兴的是,经过多年摸索,这一构想得以实现。李梢和他的团队建立了中西医药分子网络导航系统——UNIQ系统(基于网络靶标的药物网络药理学智能和定量分析方法与系统),践行了中医药“守正创新”。

新方法推进中医药科技创新

在人体内部建起一个导航系统,通过系统预测的这种新方法,有望更好地揭示中医药的原理。

UNIQ系统借鉴了中医整体观的“取象比类”思想,即“取宏观之象、比微观之类”。从全局来看,人类表型网络(人类疾病,包括中医证候的临床表现)、生物分子网络(生物体内部的基因、蛋白之间)、中西药物网络之间存在着一种“宏微观模块化关联”关系。例如,临床表现越相似,相关的基因和基因产物在网络上越聚集。这张由疾病、药物和生物分子织成的网络就好比由无数道路组成的地图,找到编码规律才能获取揭秘人体“黑箱”的钥匙。

李梢团队研制了中西医表型、生物分子网络、中西药物的“关系推断”算法,实现了当时国际最高精度的致病基因、药物靶标预测,在生物分子网络上实现了众多疾病和药物内在关系的定位和导航。目前,他们已经把中西医表型—细胞—分子—中西药物之间的关系都进行了全局性的预测。人体“黑箱”的“GPS系统”的探索,既使得中医药思维能在微观层次发现规律,又可以让现代医学生命科学积累的大数据为中医药所用,为阐释中医药科学原理开拓了一个新的方向,也为人工智能、大数据与中医药的交叉创新提供了范例。

UNIQ系统已经用于阐释寒热、扶正等中医核心原理的生物网络机制,实现了中医药精准研发的关键技术突破。除此之外,李梢团队还致力于利用UNIQ系统解决一些重大现实难题,胃癌极早期精准中医防治系统便是他们的成果。

李梢团队建立的胃癌“智能早筛—极早诊断—精准早治”三位一体的中西医精准诊疗系统是中医治未病思想的体现。我国胃癌发病率占全球的44%、长期以来我国早诊率低于10%。受中医治未病理论的启发,李梢团队认为在胃癌发生之前会有一个更早的、能够预警癌变发生的“极早期”阶段,找出这个阶段的特征,进行提前阻断,便有可能实现胃癌治未病。

利用UNIQ系统,结合大规模病例样本的采集和检测,李梢团队构建了胃炎癌转化的寒热证分子网络、舌苔菌群网络、胃组织单细胞网络,发现了本虚标实、寒热失衡促使胃炎癌转化的内在规律,尤其是在部分中医证候典型、病理诊断处于低级别异型增生阶段的患者胃组织上发现了一类“胃癌极早期细胞”,它与胃早癌细胞分子特征高度类似,可以表征胃癌癌变的萌芽阶段。

李梢团队进而找到了胃癌极早期细胞的标志物,采集2700多例胃炎癌转化序贯病例样本,对标志物染色,发现能够使得胃癌发生的预判提前10个月,标志物阳性的样本中有85%的病例后期发展为胃早癌,这为解决我国胃癌早诊率低的难题提供了突破口。

围绕胃癌“极早期”的中西医特征,李梢团队还研制出了智能中医管理系统,发现了精准预防中药,开展了胃病中成药机制解析,提升了胃炎癌转化中医药精准诊疗水平。这一三位一体系统已应用于胃癌高发区,有助于支撑国家慢性病综合防控示范区建设,相关专利也在转化并投入企业化生产,进一步落实研发与推广。

目前,很多肿瘤或其他疾病每当发现之时便已是晚期,医疗负担重,效率与生存率也不高,如何进行早期干预诊疗十分重要。目前,李梢团队也运用治未病理论,对肝癌及其他肿瘤研究进行尝试。

促进创新需要交叉活力

李梢认为,中医药与现代科学并不互斥,二者能够相得益彰、共同发展。科学思维方式的进步,信息科学、数学等领域的发展都为人体复杂系统的研究打下更深的基础,为中医药的创新发展提供了新的思路与方向。多学科交叉研究能够更好地进行资源整合与协作,激发中医药创新力。当前,迫切需要以中医学理论与实践为指导,借鉴系统生物学、大数据、人工智能等前沿技术,开展多学科交叉的研究。

2020年,依托清华大学自动化系,凝聚多院系力量,清华大学北京市中医药交叉研究所成立,李梢担任所长,这是国内外首个在综合性重点大学依托信息学科成立的中医药交叉研究机构。2022年3月,国家中医药管理局与清华大学签署了《中医药创新发展合作框架协议》,这一举措是对中医药创新发展的高度重视和责任担当。

李梢的团队汇集了来自自动化、计算机、中医药、生物学等不同专业背景的同学,大家都朝着中医药现代化、重大疾病防治的共同目标而努力奋斗、坚持探索。

进行中医药大跨度交叉研究,李梢团队不免也会碰到问题。现代学科背景的同学难以理解中医药的诊疗理念,不知道如何用自身所学去解读宏观中医药的生物学基础,李梢则是大家的领路人。

李梢认为,中医药现代化需要中医药工作者与现代科技工作者之间打破隔阂,增进理解,共同推进。

#乌鲁木齐[超话]#
医院不愿开,药店不推荐的中成药
立竿见影效果的中成药

1、肌肤下摸着有硬疙瘩,推着还会一动一动——医生常开、经典方剂、居家必备、建议收藏——夏枯草颗粒

「临床主治」主治头痛眩晕,瘰疬,瘿瘤,乳痈肿痛,甲状腺肿大,淋巴结结核,乳腺增生症,高血压症

「药理功效」清火,明目,散结,消肿。

2、胆囊炎,嘴里老觉得苦,吃啥都有苦味——医生常开、经典方剂、居家必备、建议收藏—— 消炎利胆片

「功效与作用」用于肝胆湿热所致的胁痛,口苦;急性胆囊炎、胆管炎

「药理与临床」清热,祛湿,利胆。

3、经常睡到半夜嗓子干痒咳嗽,不停地咳嗽还是痒痒——好用不贵的中成药,效果不差,老百姓居家可常备——清喉利咽颗粒

「主治与用药」用于急慢性咽炎、扁桃体炎,症见咽喉发干,声音嘶哑

「药理与功效」清热利咽,宽胸润喉。

4、湿气重,大肚子,大便粘马桶——这些中成药,医院不愿意开,药店不乐意卖,家庭必备,健康“首选”——六君丸

「功效与作用」用于脾虚气滞,消化不良,嗳气食少,脘腹胀满,大便溏泄

「药理与临床」益气健脾,和胃。

5、放屁没声音或者有响声味很大——中医公认、经典用药、家庭必备、健康“首选”——开郁舒肝丸

「常见病症」主治膨闷胀饱,消化不良,不思饮食,两胁疼痛胀满

「中药药理」开郁顺气,健胃舒肝。

6、身体肥胖,经常大鱼大肉,脂肪肝——老百姓居家常备的中成药,经典方剂,好用不贵,健康用药首选——清肝健脾颗粒

「临床常用」用于肝郁气滞、痰浊内阻型脂肪肝所见的胁肋胀痛,胸腔满闷,食少纳呆,全身乏力等症的辅助治疗

「功效药理」健脾化湿,清肝祛脂。

7、放屁噗噗一大堆,屁多肚子还胀气——药店有卖、寻医辩证、居家必备、建议收藏—— 保和颗粒

「功效与作用」用于食积停滞,脘腹胀满,嗳腐吞酸,不欲饮食

「药理与临床」消食,导滞,和胃。

8、每次来例假小腹都疼痛,躺在床上起不来——药店不怎么愿意推荐、质优价廉、居家常备、收藏转发—— 艾附暖宫丸

「临床主治」用于血虚气滞、下焦虚寒所致的月经不调、痛经,症见行经后错、经量少、有血块、小腹疼痛、经行小腹冷痛喜热、腰膝痠痛

「药理功效」理气补血,暖宫调经。

9、口干口臭味道大,牙龈红肿疼痛——医院不愿开,药店不想卖,这些便宜的中成药,真的很好用——齿痛消炎灵颗粒

「临床应用」用于脾胃积热、风热上攻所致的头痛身热、口干口臭、便秘燥结、牙龈肿痛;急性齿根尖周炎、智齿冠周炎、急性牙周炎

「中成药的功效」疏风清热,凉血止痛。

10、湿气重,大肚子,大便粘马桶——老百姓居家常备的中成药,质优价廉,健康用药首选——香砂六君丸

「临床适应症」用于脾虚气滞,消化不良,嗳气食少,脘腹胀满,大便溏泄

「作用功效」益气健脾,和胃。

11、嘴巴味道大,跟人说话都不敢离得太近——一病一“克星”,15种常见病的首选中成药,收藏起来,不用追着医生问了——藿香清胃胶囊

「临床常用」用于脾胃伏火引起的消化不良,脘腹胀满,不思饮食、口苦口臭等症

「功效药理」清热化湿,醒脾消滞。

12、Ⅱ型糖尿病,多饮口渴多吃不胖——中医公认、经典用药、家庭必备、健康“首选”——降糖通脉胶囊

「主治与用药」用于气阴不足,瘀血阻络所致消渴,多饮、多食、多尿、消瘦、乏力,以及Ⅱ型糖尿病见上述证候者

「药理与功效」益气养阴,活血化瘀、通经活络。

13、鼻子不通气,吐出来的痰和鼻涕都是黄色浓稠状——医生公认、经典方剂、居家必备、健康“首选”——牛黄上清片

「功效主治」用于热毒内盛、风火上攻所致的头痛眩晕、目赤耳鸣、咽喉肿痛、口舌生疮、牙龈肿痛、大便燥结

「药理作用」具有清热泻火,散风止痛之功效。

#健康知识科普# 【糖尿病与秋葵】

秋葵,又名六角豆、黄秋葵、黄蜀葵、羊角豆,属锦葵科秋葵属植物。原产于非洲,现在我国南北方各地均有种植。新鲜嫩荚、嫩花和叶均可作为蔬菜食用,目前以食用嫩荚为主,不仅营养丰富,而且含有多种对人体健康有益的功能性成分,被许多国家定为运动员的首选蔬菜,是一种具有较高营养价值的药食同源植物。

营养成分

综合国内相关的文献报道,目前从秋葵中分离并鉴定的化合物主要为氨基酸及核苷类、有机酸类、多糖类、黄酮类、甾醇类及挥发油类等。黄秋葵嫩荚中含有大量的黏液物质,主要为果胶和粘性糖蛋白,由多聚半乳糖、牛乳聚糖、鼠李聚糖、半乳聚糖、果胶与阿拉伯聚糖组成。除以上组分外,还有果糖、蔗糖以及其它还原糖。

秋葵功效

早在中国明朝李时珍的《本草纲目》中已有对秋葵的记录。黄秋葵根、茎、花、种子等均可入药, 其性寒味淡,入心、肺、肾、胃、肝及膀胱,可治疗脾虚乏力、肠燥便秘及恶疮、痈疖等疾病。

01缓解便秘

黄秋葵可促进十二指肠平滑肌的Ca2+内流,增强肠管的收缩频率和幅度,使其收缩面积增大,从而促进小肠蠕动;同时黄秋葵富含膳食纤维也能促进胃肠蠕动;嫩荚中含有的果胶、粘性糖蛋白等黏性液体具有润滑作用,可通过润滑食物从而促进小肠的推进率。

02抗疲劳

研究发现:黄秋葵黄酮能明显延长小鼠负重游泳时间、提高肝糖原含量、降低血清尿素氮和乳酸水平,具有抗小鼠运动性疲劳的作用,且该作用有剂量效应,中、高剂量组的作用与目前人们公认有抗疲劳作用的太子参相当。抗疲劳作用的机理:提高小鼠体内乳酸脱氢酶的活性,加快对乳酸的清除,抑制运动后血乳酸的升高;减少蛋白质的分解,降低运动后尿素氮的积累;减少葡萄糖的无氧酵解,增强糖异生功能,提高肝糖原和肌糖原的含量,提高产能效率。

03抗氧化

现代药理研究表明,机体代谢产生的自由基的积累是引发各种病症的病机之一。维生素C(抗坏血酸)是一种高效的抗氧化剂,参与机体许多的新陈代谢过程,黄秋葵多糖提取液对超氧阴离子、氢自由基、DPPH自由基的清除力均高于Vc,具有较强的抗氧化作用;此外,黄秋葵所含的黄酮、酚酸、咖啡碱及挥发油中的萜类物质也具有抗氧化活性。

04抑制肿瘤

黄秋葵果胶RG-I可改变B16F10细胞的形态。显著降低B16F10细胞的增殖,使细胞周期停滞于G2/M期,并通过与半乳糖凝集素-3相互作用诱导黑色素瘤细胞凋亡。黄秋葵多糖对人体卵巢癌细胞、乳腺癌细胞、宫颈癌细胞、胃腺癌细胞的增殖具有抑制作用。

05改善血糖

张艳军等用黄秋葵多糖喂养糖尿病大鼠4周后发现,黄秋葵多糖中、高剂量组能够明显降低糖尿病大鼠的空腹血糖值,高剂量组降糖效果最好。通过体外对α-葡萄糖苷酶活性试验发现,黄秋葵多糖能够显著抑制α-葡萄糖苷酶的活性。同时黄秋葵多糖能降低糖尿病大鼠的胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白水平,提高高密度脂蛋白水平,明显改善2型糖尿病大鼠的脂质代谢紊乱,并且改善T2DM大鼠肾脏病变。

秋葵是广大糖友日常饮食中可选择的绿色蔬菜之一,适量食用秋葵,有利于缓解和改善糖尿病及其并发症的相关症状。

秋葵性质偏寒,并且可以促进胃肠蠕动,脾胃虚寒、易腹泻或排软便者不宜食用;

秋葵含有的黏液蛋白以及表皮上的细绒毛,对人体有一定的致敏作用,过敏体质不宜食用;

秋葵不宜与凉性食物一起吃,如:小米、绿豆、鸭肉、兔肉、鱼、冬瓜等。

专家简介:

刘师伟:主任医师、博士生导师、山西白求恩医院内分泌科主任。山西名医,山西省学术技术带头人,“三晋英才”拔尖骨干人才,山西省十佳中青年优秀科技工作者,中华医学会临床流行病学和循证医学分会第八届委员会青年委员会委员,中国研究型医院学会糖尿病学专委会委员,健康中国研究中心糖尿病防治与管理专家委员会常委,山西省医学会糖尿病学专业委员会候任主任委员,山西省健康协会内分泌专业委员会主任委员,山西省医学会内分泌学专业委员会副主任委员,山西医师协会内分泌医师分会副会长,山西省免疫学会常务副理事长兼秘书长,国家自然科学基金通讯评委。内分泌代谢病山西省重点实验室主任。曾留学于美国加州大学附属医院和康奈尔大学附属医院。

【擅长治疗】:内分泌代谢疾病如糖尿病及其急慢性并发症,甲状腺相关疾病,骨质疏松,垂体、肾上腺疾病等的临床诊治。

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