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基因工程在中药研究中的应用进展

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陈馨杨武华

摘要：随着现代生物技术不断地发展，基因工程技术也越发成熟，越来越多的应用到了中药的研究中，主要有中药药材基因序列的完善、中药材的鉴定、中药药效评估、调节有效成分含量、参与单体化合物的合成等方面。本文将分别论述基因工程在中药研究中的应用。

关键词：基因工程;中药;应用进展

R28?A?1673-9026（2021）09-321-02

中医药在我国具有悠久的历史，在治疗疾病的过程中有着独特的理论体系，然而更多的却并未理解这理论体系，对中医药治疗疾病存在着质疑和不解，那么中药的研究就显得尤为重要，对于中药的研究也日益增长。传统中药的特色和优势与现代生物工程技术相结合，为中药的现代化和国际化提供了契机，有利于推动中草药的发展。现代生物技术以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程为主，本文中主要对基因工程技术在中药中的运用进行概括论述。

1.基因工程

基因工程（或称遗传工程、基因重组技术）是将不同生物的基因在体外剪切组合，并和载体（噬菌体、质粒、病毒）的DNA连接，然后转入微生物或细胞内，进行克隆，并使转入的基因在细胞或微生物内表达，产生所需要的蛋白质。基因工程作为现代生物工程技术的核心，在研究中药的过程中也占据了主导地位。

1.1基因工程与药材鉴定

中药材运用的越来越多，需求越来越多，在这需多供少的时代，药材的来源也越来越多，对于药材的质量控制，需要更多的技术鉴定，基因工程技术的应用更加具体化和可视化。石志刚[1]等人利用psbA-trntH基因片段的保守区序列，设计引物扩增出了整个psbA-trntH基因片段，测定了扩增产物DNA碱基序，获得7个宁夏枸杞主要品种psbA-trntH基因片段的完整序列，经过分析能够鉴定出不同枸杞之间的差异，或可有利于未来枸杞的鉴定。程方婷[2]等人对不同地区生长的地黄进行DNA序列测定，选取了3个叶绿体DNA条形码片段（psbA-trnH、matK、rbcL）、核基因ITS片段以及进化速率较快的3个候选叶绿体DNA片段（trnL-trnF、trnM-trnV和trnS-trnG），证明trnS-trnG+ITS共同检测能够有效地区分不同地区的地黄。

随着基因技术的不断完善，已经初步形成某些药材的DNA检测试剂盒及DNA条形码技术。人参是一味及其珍贵和有效的药材，其功效甚多，但由于产少需多，人工种植的越来越多，以次充好现象盛行，大大影响了药效。周雨晴[3]等人研发了具有DNA提取及PCR鉴定的DNA检测试剂盒，用于鉴别种植参及其伪品，并发现正品人参PCR在150-200bp有单一明亮条带，将其DNA原液稀释200倍、反复冻融20次、﹣20℃保存一年对检测效果无任何影响。贝母是临床最常用的止咳药之一，川贝母善用于虚症咳嗽，道地药材的选择和准确性对于中医治疗疾病至关重要。周亭亭[4]等人运用PCR和RFLP联合使用，研制了川贝母DNA检测试剂盒，RFLP结果显示在100-250bp位置有两条条带清晰明亮的条带，准确率和稳定性均很高。李萧涵[5]等人进一步对川贝DNA试剂盒进行完善，采用分子克隆技术获得了正品川贝母特异基因序列，且进出现在100-250bp明亮清晰、无亚种条带的特异性条带，实现了川贝母特异基因序列大量的分子克隆及保存，免去了每次鉴定均要重新提取标准品的繁冗工作。王俊[6]等人选取26份血竭样品，检测ITS、ITS2、psbA-trnH、rbcL、matK、trnL（UAA）内含子、trnL（UAA）内含子的P6环序列，从而可以鉴定血竭的真伪，但因血竭是树脂类药材，其DNA含量较少，可能会因为含量过低而无法检测，影响真伪的辨别，仍需进一步解决。汤欢[7]等人选取90个黄柏样品，获取稳定的ITS2序列，NJ树显示川黄柏和关黄柏聚为一支，其混伪品各自聚为一支，说明可以通过ITS2序列鉴别川黄柏与关黄柏及其混伪品。利用基因工技术，鉴定中药材，建立DNA条码鉴定库已经成为目前的研究趋势，也是中药材质控的重要手段，但由于产地多样化，建立健全的鑒定库也是比较困难的，需要不断地研究探索与完善。

1.2基因工程与药效评价

中药在中医学临床应用中，讲究配伍运用，君臣佐使即成方，往往不止一味中药，况且每味中药的活性成分也是种类繁多，这对于中药治疗疾病的认识以及治疗机制的研究造成了很大的困扰。基因工程技术的出现，一定程度上解决了这个问题，例如采用适当的动物模型评价药效、药代以及毒理、作用机制及靶点。基因敲除或转基因动物可以通过动物相关基因的调整从而产生适合疾病的动物模型，为中药药效评价提供了新的、相对稳定方法。目前比较成熟的模型主要有ApoE基因敲除小鼠动脉粥样硬化易损斑块模型、MKR糖尿病小鼠模型、转基因小鼠胶原诱导性关节炎模