细胞培养在中药领域的应用进展
彭 俊
重庆医工院药物研究有限责任公司 重庆 400000
【摘 要】近年来,随着我国生物技术的迅猛发展,进一步促进了我国药物的现代化发展和研究;而细胞培养技术作为21世纪科学技术的核心,其度医学、生物学研究的意义非凡。
【关键词】细胞培养;药物化学;应用进展
前言:
我国现有的药用植物资源十分丰富,在整个中药资源中约占87%;而伴随我国科学技术的发展和进步,新生药、化学药、植物药等均得到极大发展,但与真正的完全合成类化学药物比较,更多受众更信任植物药,一些生物制药、化学药品等均被植物药替代。21世纪最核心的科学技术是现代生物技术,而此技术是以“细胞培养技术”作为开端的,这一技术的出现使得我国的医药产业发生了翻天覆地的改变。本文主要综述细胞培养在药物化学中的应用进展,并报道如下:
1 药用植物组织的细胞培养优势
1.1 可人为调节培养条件:药用植物组织的培养物能够在人为条件下生长,且不会受到黑夜、季节等外在因素的影响,甚至还不受虫害、恶劣天气等的影响,因此,有利于全面培养。
1.2 繁殖率较高,且生长周期较短:药用植物组织的细菌培养能够根据科研人员的需求,人为地去调整和控制光照的时间、生长的温度和湿度、营养激素的吸收程度等等培养条件,进而培养出所需等级的药材品种,并按照几何级数大批量的生产,并控制生长周期在1-2个月内,进而节约人力和物力,提升图例的利用率[1]。
1.3 能够获得高浓度次生代谢产物:细胞培养技术自问世以来,便被科研人员用于培养各种代谢产物,而经过不懈努力,有学者通过改良培养的条件、选择优质的细胞系、优化培养液等构建出可产生次生代谢物的一种“特化细胞”,并通过对细胞培养,得到高浓度次生代谢产物。
2 中药领域中药用植物组织细胞的培养
大部分的药用植物虽有人为干预,但仍无法改变药用植物需在自然环境下生长,这就导致药用植物无法避开生长环境、条件对自身的影响,甚至还会因为一些病毒而影响到产量、质量;而细胞培养技术的出现,有效解决了这一不足之处。通过对细胞进行无菌培养,能够获得不含病毒的品种,其具体的培养机制主要是由于:药用植物机体内的病毒主要是经维管束移动的,而分生组织中又没有维管系统,此时的病毒移动速度比较慢,且旺盛分裂的分生细胞代谢活性比较高,能够竞争性地抑制病毒复制。近年来,随着药用植物组织细胞培养技术的大范围推广,形成了一套较为完整、全面的技术体系,这一体系中涉及:药物选材、消毒;接种培养;继代保存等等,大大提升了药用植物的繁殖速度和效率。
中药领域中药用植物组织细胞的培养,还有利于培养出新兴的生产药物活性成分以及化合物成分,但目前,我国中药发展仍不理想,最主要的原因是由于一些珍贵药材还比较匮乏,无法满足当前临床需要;而通过运用细胞培养技术,逆转了这一现状。科研人员能够通过人工控制植物组织培养条件来改变遗传特性,从而培养出原植物缺少或未被发现的新兴的化合物。近年来,经由细胞培养出来的天然药物活性成分超过600种,如:酶类、皂苷、醌类 等等;此外,有学者还从人生细胞中培养出人参皂甙,并实现了人参皂甙工业化的生产。红豆杉属于红豆杉科,而从该植物的根皮、枝叶、茎皮中提取出来的紫杉醇,对于抗肿瘤具有较高的价值 [2]。
3 细胞培养对于中药材的活性以及原料药的作用研究
有学者用不同浓度的AS2O3 1640培养液,连续72h培养了MDA-MB-231细胞,并以同期未加任何药物培养的231细胞和MCF-7进行对照研究,其结果显示:适当浓度的AS2O3诱导了ERA蛋白的表达,并让雌激素受体呈阴性的乳腺癌细胞另外表达出雌激素受体。同时,有学者还通过运用贴壁筛选法、密度梯度离心法培养、纯化EPCs,并通过免疫细胞化学鉴定和探讨了中药单体丹酚酸B抗氧化酶的活性情况及对离体培养的EPCs细胞因子mRNA的表达,结果显示:丹酚酸B能够保护EPCs,其具体的作用机制可能是由于丹酚酸B会提升分泌细胞因子的bFGFmRNA、VEGF表达。另外,有学者还采用了MTT法研究丙戊酸钠对于肺癌SPC-A1细胞增殖、抑制的作用,研究过程中,也用到了Annexin V-FITC/PI双染流式细胞术,检测的结果显示:不同浓度丙戊酸钠对于抑制肺癌SPC-A1细胞增殖的效果相当,为临床治疗肺癌提供了重要的参考依据 [3]。
4 结束语
综上所述,中药作为我国最珍贵的一种医药遗产,对于现代中医药学的发展具有重要意义;近年来,随着社会经济的迅猛发展,越来越多的民众意识到可运用植物资源来研制、开发新药、食品、保健品;而运用细胞培养技术能够使中药资源增产、增值,进而更好地造福社会。
参考文献:
[1] 余坤,周永春.3D细胞培养在药物研发中的研究进展[J].中国医药科学,2019,9(03):36-39.
[2] 刘琴,陈芳,朱以良,等.脂肪干细胞培养研究进展[J].东南国防医药,2019,21(01):69-73.
[3] 刘琳,马润玫.羊水细胞培养技术在产前诊断染色体疾病中的研究进展[J].中国优生与遗传杂志,2018,26(12):127-128+91.