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创新科技破解中医药密码 引领现代化科研新未来

2025-01-18 12:19:51   来源:财讯网
——山东第一医科大学教授 詹显全

中医药是中华民族的瑰宝,随着科学技术的飞速发展,其现代化进程成为了新时代科研的焦点。国家高度重视中医药事业的发展,出台了一系列相关政策,旨在推动中医药与现代科学的深度融合,增强中医药的科学性和影响力,为其传承与创新注入强劲动力。

在这样的背景下,众多科研工作者投身于中医药现代化的研究中。山东第一医科大学医学科技创新中心教授、英国皇家医学院外籍院士、世界生产力科学院院士、2024年欧洲预测预防个体化医学协会(EPMA)杰出成就奖(癌症研究)获得者、国医楷模(国医文化传承人)、2024世界中医药传承创新发展大学副主席詹显全便是其中的杰出代表,凭借在多组学领域卓越的研究成果,以及深厚的学术功底、前瞻性的科研视野,为中医药的研究和应用开辟了新天地,也为中医药的现代化做出了突出贡献。

深耕多组学技术  破解中医药复杂密码

中医药文化源远流长,以其独特的理论体系和治疗理念,为人类健康保驾护航。然而,中医药的作用机理十分复杂,很难用传统研究手段来进行清晰解析。复杂的中药成分与复杂的疾病系统发生作用以后,就会形成一个复杂的应答体系(包含正反馈体系、副反馈体系),复杂的应答体系需要复杂的检测体系与大规模的多维数据处理方案。面对这一挑战,詹显全教授带领团队深耕多组学技术领域,主要开展肿瘤蛋白质组学与蛋白质存在形式学、肿瘤多组学与生物标志物、肿瘤预测预防个体化医学与精准医学分子靶标研究,为揭示中医药的奥秘开辟了新路径。

多组学技术作为生命科学研究的前沿领域,涵盖了基因组学、转录组学、蛋白质组学、翻译后修饰组学、代谢组学、微生物组学、相互作用组学等多个层面,是检测复杂应答体系的有效手段,形成一个复杂药物成分的多靶点作用后的人体系统的功能网络变化,应用庞大的多组学数据,可以鉴定中药参与的信号通路网络改变、关键药物作用靶分子和整合分子标志物,为中药作用提供分子水平证据和研究方法。詹显全教授敏锐地洞察到多组学技术在中医药研究中的巨大潜力,提出利用多组学技术可以系统地解析中药成分在人体内的作用过程,揭示其多靶点、多环节、多层次的调节机制,其论述“多组学对中医药现代化的推动作用”被收入《中国中医药年鉴》(中国领军人物 国医典籍)。

在研究的过程中,詹显全教授带领团队深入探索,提出并系统论述了多组学的重心正从结构基因组学转向表型组学(蛋白质组学和代谢组学)。蛋白质组变异比基因组变异和转录组变异更复杂,蛋白质组变异是基因组/转录组变异的终末表现形式,即蛋白质存在形式;代谢组的内涵包括体内糖、脂、蛋白质、核酸代谢的一切代谢产物,并且这些代谢物不是杂乱无章的,而是功能在代谢网络系统中。蛋白质和代谢物是表型组的两个重要元素,而表型组是基因组通向临床应用的桥梁,要实现真正的精准个性化医学,就必须弄清表型组,揭示蛋白质组变异和代谢组变异。为此,提出多参数系统观念来指导科研思维和实践,形成以表型组为重心的中医药多组学研究和转化应用,这将是中医药现代化的重要方向。

聚焦生物大分子修饰/蛋白质存在形式  开启现代化新突破

生物大分子的修饰,是多组学研究领域中至关重要却又相对薄弱的环节。DNA修饰(有10多种DNA修饰)、RNA剪切及转录后修饰(有170多种RNA修饰)、蛋白质翻译后修饰(有400-600种蛋白质修饰),这些都是引起生物大分子多样性的重要因素,不管是DNA变化、RNA变化、蛋白质变化,最终均表现为蛋白质存在形式。詹显全教授带领团队在这一领域进行深入研究,开展了生物大分子修饰如磷酸化、泛素化、乙酰化和硝基化,以及蛋白质存在形式的研究,同时注重生物大分子修饰间的竞争和协同效应,以阐述中医药的分子机理、发现有效分子靶标和药物作用靶点。在蛋白质存在形式方面,詹显全教授是国内首位将“proteoform”译为“蛋白质存在形式”的学者,在国际上提出了蛋白质存在形式的完整概念,发现双向电泳联合液相色谱/质谱(2DE-LC/MS)是研究人类蛋白质存在形式的超高通量技术平台,在国际上首次使用了科学术语“proteoformics(蛋白质存在形式学)”,提出了靶向蛋白质存在形式学和非靶向蛋白质存在形式学,提出并系统论述了2DE-LC/MS联合AlphaFold3将推动蛋白质存在形式学的深度发展。针对生物大分子的修饰和蛋白质存在形式的研究,在中医药现代化中具有广阔的前景和应用价值。

在研究实践中,生物大分子修饰/蛋白质存在形式的研究,需要有高度精密的实验技术和复杂的数据处理方法来支撑。詹显全教授带领团队克服重重困难努力钻研,不断优化实验方案,每一个实验细节都经过反复推敲与打磨。在技术手段方面勇于创新,积极尝试新的方法和技术,从先进的仪器设备到独特的数据算法都进行全面的改进。面对海量的数据,凭借着顽强的毅力和扎实的专业知识,运用各种分析工具,精心筛选出有价值的信息。团队经过不懈努力后终于取得了丰硕的科研成果,提出并系统论述了蛋白质存在形式学赋予个性化药物治疗的创新概念,以期发现生物大分子修饰规律及特异的蛋白质存在形式,从而为阐释中医药的分子机理提供关键证据,为中医药的创新发展提供新的思路。

推动成果转化应用  迈向国际舞台彰显价值

科研成果的转化应用,是评价科研工作成效的一项重要指标。在推进中医药现代化的科研征程中,詹显全教授在致力于科学研究的同时,也积极推动相关成果的应用。协同创立国家级平台中国抗癌药物国家地方联合工程实验室,共同成功申报获得临床重点专科建设项目重点实验室项目;协同创立教育部备案的临床医学一级学科下的二级学科“临床蛋白质组学与结构生物学”,创立并主讲研究生专业选修课程《临床表型组学与生物质谱学》;创立济南市肿瘤多组学重点实验室、山东省医药卫生卵巢癌多组学重点实验室,努力将研究成果转化为临床可用的药物和技术,为培养优秀的科研人才提供了良好的环境,为中医药产业的升级转型提供了有力支撑。

在推进中医药现代化的科研征程中,詹显全教授积极参与中医药国际化的进程,向世界展示了我国中医药的价值。在科研项目方面,主持和参与了30项国家级、省级和国际级项目,这些项目有力推动了科研工作的深入开展;在学术成果方面,关于肿瘤多组学领域已发表学术论文180余篇,这些论文在国际学术界引起了广泛关注;主编国际学术专著10本,参编国际学术专著29本,客座编辑国际SCI杂志专刊20本,这些著作和专刊系统地梳理了相关的研究成果,有利于科研工作者的进一步研究;在专利方面,获得美国发明专利2项、荷兰发明专利1项,目前有5项中国发明专利和1项美国发明专利在评审中。这些专利成果将科研成果转化为实际生产力,有望推动中医药产业的创新发展,为社会创造出更大的价值;担任EPMA Journal(中科院一区,IF=8.836)副主编、BMC Medical Genomics(中科院三区,I=3.91)副主编、Frontiers in Endocrinology (中科院二区,IF=6.055)副主编等近110种国际期刊编委和近110种国际SCI期刊的论文评审专家,并与欧、美、加、澳等国专家建立了广泛的国际交流与合作,体现其国际视野,助推中医药多组学研究走向世界。

在国家政策的大力支持下,期待更多的科研工作者深耕细作,奋勇前行,取得更多突破性的成果,为中医药的现代化和全球公共卫生体系注入新的活力,为人类健康事业做出更大的贡献。(文/高欣)