利用cDNA微陣列來建構一個分子生物層級的中草藥分析平台(3/3)
許志木英
清華大學
中草藥的成份複雜，對於單味藥或傳統方劑的生產品質需要做有效的監控。另外，對其藥理機制，需要在分子生物的層次做定量的了解，以達到實驗科學的客觀驗證。由於醫學科技的進步，中醫藥科學化已經是時代的趨勢。本計畫之目的即是要利用cDNA微陣列(cDNA Microarray)來建立一個分子生物層級的中草藥分析技術平台。希望藉此計畫的完成，確立一套以科學化的方法來分析中草藥對細胞基因表現圖譜(Gene Expression Pattern)之影響，並進而歸納出相對於該中草藥之標記基因(Marker Genes)。希望能據此以定量的方式，可靠且有效的了解中草藥之藥理機制。經由此技術平台的建立，將來對各種中草藥的分析研究，皆可依循本計畫所建立之規範(包含中草藥有機/無機成份之標準化、中草藥對細胞株在分子生物層級的分析，以及所應用的統計分析方法)一一加以研究。
本計畫第一年的研究中，我們已經利用高效液相層析法(High Performance Liquid Chromatography, HPLC)以及感應耦合電漿質譜儀(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer, ICPMS)來有效評估中草藥的製造品質，以精密的監控每一次實驗時中草藥的品質。本計畫第二年的研究利用cDNA微陣列技術初步篩選出青海及西藏出產的天然冬蟲夏草之標記基因。此外，也依據cDNA微陣列的結果重新檢討並改進有機與無機化合物標準化的流程。在本計畫第三年的研究中，依據前兩年的研究成果為基礎，接著我們將利用統計分析的方法進一步以更嚴謹的定義歸納出冬蟲夏草的標記基因。依據此結果，將這些基因以多重複的方式點印在晶片上，並利用cDNA微陣列技術，進一步深入探討冬蟲夏草對細胞基因表現圖譜之影響，並以統計的方法加以分析。這將提供我們有關冬蟲夏草對細胞生理分子層級之影響的一全盤性訊息，並進而歸納出相對於該中草藥之最終標記基因。接著，我們將針對相對於冬蟲夏草所歸納出的標記基因做進一步分子生物學理上的分析。以期以定量的方法歸納出冬蟲夏草在分子生物層級的初步藥理機制。並且希望對不同產地來源，但分析後含明顯不同化學成份的冬蟲夏草，進行基因圖譜之比對。希望對其主要成份在細胞分子層級的差異影響得到進一步的定量性了解。
本計畫在建立此一廣泛性之cDNA微陣列分子生物分析平台之過程中，我們以中藥方劑單方冬蟲夏草做為實驗性的分析標的物。我們將對天然冬蟲夏草的全蟲、菌核與子座部分以及市售之冬蟲夏草菌絲體做為分析基因表現圖譜差異的研究對象。由於冬蟲夏草在中醫的藥理是以增強人體對疾病的抵抗力為主，因此在同時分析上萬個基因表現圖譜的訊息，我們也將特別注意免疫系統相關基因表現的活性，以期能對此藥理機制提供一初步的分子生物層級之定量性的依據。
關鍵字：cDNA微陣列系統,基因晶片,感應偶合電漿質譜儀,冬蟲夏草
Constructing a Chinese Medicine Molecular Analysis Plateform by Utilizing cDNA Microarray
Ian C. Hsu
National tsing hua university
Modernization of traditional Chinese medicine has provoked great interests from bio-medical researchers globally. However, significant difficulties are associated with quality control of the multi-component herbal mixtures. Stringent quality control is the first and essential step to experimentally evaluate the pharmacological activities of traditional Chinese herbal medicine at the molecular level. HPLC (High Performance Liquid Chromatography) and ICPMS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer) were implemented as stringent quality control systems to monitor the organic- and inorganic-chemical compositions of Chinese herbal medicine. This procedure assures the uniformity between different batches of herbal mixtures for the cDNA microarray experiments. The ultimate goal of this proposal is to construct a molecular-level, analytical platform by utilizing cDNA microarray technology. As the completion of this platform, we expect to establish a standard scientific protocol for analyzi
關鍵字：Chinese Herbal Medicine；cDNA Microarray Technology； Gene Expression Profile；Marker Genes；Cordycep sinensis (CS)
