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第一章 导言1

第一节 中医药的发展需要分子生物学激活1

一、中医药“拿来”分子生物学的必要性1

(一)中医药面临的挑战1

(二)分子生物学研究中医药是中医药现代化的突破口5

(三)现代中医药的发展道路10

二、中医药“拿来”分子生物学的可能性13

(一)中医药发展面临最佳机遇13

(二)不同层次上的汇合16

(三)分子生物学能够激活中医药学的发展18

第二节 生命的层次性21

一、生命各层次规律的重要研究成果22

(一)整体层次规律22

(二)器官、系统层次规律24

(三)组织层次规律25

(四)细胞层次规律26

(五)分子层次规律——分子生物学27

(二)“要素齐全”是中医整体观的内在要求30

(一)各层次规律之间的关系30

二、中医学呼唤“要素齐全”30

(三)中医“黑箱”需要打开31

(四)中医学术的发展受认识“黑箱”程度的制约34

(五)中医学具有吸收当代科学成就的传统35

第二章 成果回顾37

第一节 中医药研究应用分子生物学概况37

一、中医理论37

二、中医临床40

(二)药用植物资源保护46

三、中药研究46

(一)中药材鉴定46

(三)获取有效成分方面47

(四)抗癌新药48

(五)中药药理研究48

四、针灸研究49

(一)针刺镇痛与C-fos、C-jun、CC-k基因的研究49

(二)耳针与表皮生长因子RACTH的研究50

(三)电针抗痫与CCK基因表达的研究51

(四)电针抗脑缺血与C-fos蛋白表达的研究52

(五)针刺抑制老年大鼠脑与垂体细胞因子基因表达53

(六)电针对细胞凋亡的影响54

(七)针刺对骨髓背角内生长期相关蛋白GAP43表达的影响56

(八)针刺对雌性大鼠垂体雌激素受体mRNA表达和血雌二醇(E2)水平影响的研究57

(九)“醒脑开窍”针法对实验性脑梗死大鼠脑细胞核糖核酸的影响59

第二节 几项突出成就的回顾61

一、“以毒攻毒”分子机理的阐明61

(一)维甲酸受体基因61

(二)砷剂的疗效61

(三)引起细胞凋亡及对基因的影响63

二、针灸学与分子生物学的结合65

(一)针刺镇痛的进展65

(二)针灸治癌研究72

(三)针灸戒毒的靶基因74

一、生命科学——21世纪的带头学科78

(一)生物学是研究生命的科学78

(二)生命科学在自然科学中的地位78

第三章 基本知识78

第一节 概述78

(三)生物学在新技术革命中的作用79

(四)生命科学与医学的关系80

(五)生命科学是21世纪的带头学科81

二、分子生物学是生命科学的前沿81

三、分子生物学的内容和体系82

(一)20世纪末生物技术的十大热点83

(二)分子生物学发展史上的主要成就83

四、分子生物学的发展83

(三)分子生物学的发展前沿86

第二节 分子生物学的细胞遗传学基础89

一、人类的正常核型89

(一)染色体的形态89

(二)人类染色体的正常核型90

二、人类染色体上的基因定位94

三、核酸的组成和结构概述94

(一)核酸的组成和结构95

(二)核酸的种类96

四、DNA的结构和功能97

(一)DNA的变性99

五、DNA的变性与复性99

(二)DNA的复性100

六、DNA损伤的修复100

七、RNA的类型、结构与功能103

八、分子明星104

第三节 基因与基因组104

一、基因的本质、特性与作用105

二、割裂基因106

(一)病毒基因组的结构特点107

三、基因组107

(二)细菌染色体基因组的一般结构特点109

(三)真核生物染色体基因组的结构特点110

四、基因工程111

(一)基因工程111

(二)基因工程技术的产业化前景112

(三)基因工程的理论意义113

五、人类基因组计划(HGP)114

(一)人类基因组结构特点114

(二)人类基因组计划116

(三)后人类基因组计划117

六、基因争夺战118

七、我国基因研究的现状与成就118

(一)我国基因资源的现状118

(二)我国人类基因研究的现状与基因研究的成就119

第四节 基因的表达与调控120

一、基因表达120

(一)转录120

二、基因调控122

(二)翻译122

(一)原核细胞的基因调节系统123

(二)真核生物基因的调控125

三、转基因和基因敲除在基因表达调控研究中的应用127

(一)转基因在基因表达调控研究中的应用127

(二)基因敲除在基因表达调控研究中的应用128

第五节 分子克隆与克隆基因的表达129

一、工具酶及运载体131

(一)工具酶131

(二)运载体135

二、分子克隆的基本程序136

(一)目的基因的获得137

(二)目的基因与运载体的体外重组138

(三)重组分子导人受体细胞140

(四)阳性重组体的筛选与鉴定141

三、克隆基因表达的基本条件141

(一)目的基因的有效转录142

(二)mRNA的有效转译142

四、克隆基因表达产物的检测143

(三)转译后的修饰与加工143

第六节 基因知识在医药上的应用原理144

一、基因诊断与应用144

(一)基因诊断的概念与特点144

(二)基因诊断的应用145

二、基因治疗149

(一)基因治疗的基本程序151

(二)基因治疗的目标152

(三)基因治疗的回顾与展望153

三、基因药物154

一、癌基因155

第七节 肿瘤的分子生物学155

(一)病毒癌基因156

(二)细胞癌基因156

(三)原癌基因的功能157

(四)原癌基因的激活因素157

二、抑癌基因158

(一)几种抑癌基因158

(二)抑癌基因的功能160

(三)抑癌基因失活与肿瘤发生的关系161

(一)肿瘤转移相关基因162

三、肿瘤转移的分子基础162

(二)肿瘤转移抑制相关基因163

四、肿瘤的基因治疗163

(一)基因转移164

(二)基因治疗策略164

第八节 衰老的分子生物学168

一、衰老与遗传169

(一)遗传程序学说的提出169

(二)与寿命相关的遗传因子169

(三)DNA合成抑制因子与衰老171

二、基因的突变、损伤与衰老172

(四)“衰老钟”——松果体172

(一)DNA中尿嘧啶的掺人173

(二)DNA甲基化与衰老的关系173

(三)线粒体DNA与衰老174

(四)RNA与年龄相关的变化175

三、自由基与衰老176

(一)自由基的概念176

(二)自由基对大分子的损伤176

(四)褪黑素清除自由基的作用177

(三)自由基损伤的防御系统177

四、长寿基因的新发现178

五、衰老、抗衰老的“靶点”——端粒178

(一)端粒的结构179

(二)端粒DNA的合成179

(三)端粒酶的主要功能180

(四)端粒与衰老的关系180

六、抗衰老中医药研究的应用181

(四)抗衰老中药对神经生长因子的作用182

(三)抗衰老中药与清除自由基作用182

(二)抗衰老中药与DNA修复合成能力182

(一)天然抗衰老中药182

第四章 基本技术184

第一节 分子生物学的组织细胞学基础184

一、组织切片技术184

(一)取材与固定184

(二)固定后的处理185

(三)透明或媒浸185

(四)包埋及切片185

(五)染色186

二、电镜技术189

(一)常规超薄切片技术189

(二)扫描电镜标本制备技术190

三、细胞培养技术190

(一)微量全血培养190

(二)二倍体细胞株培养191

四、染色体标本制备192

(一)外周血染色体标本的制备法192

(二)骨髓染色体标本的制备193

(一)真核基因组DNA的制备194

第二节 分子生物学常用技术194

一、核酸的制备及含量测定194

(二)质粒DNA的制备及纯化196

(三)真核细胞总RNA的制备199

(四)DNA和RNA含量测定201

(五)质粒DNA的鉴定203

二、分子克隆及克隆基因表达的常用技术204

(一)限制性内切酶消化204

(三)重组质粒DNA克隆的筛选和鉴定205

(二)连接反应205

(四)重组DNA转染哺乳类细胞及基因表达产物的检测207

三、PCR210

(一)PCR技术210

(二)PCR的衍生技术212

(三)PCR在中医药研究中的应用215

四、RAPD技术216

五、DNA损伤的检测217

(一)MGE217

(二)Ames试验218

(三)CA220

(四)MN221

(五)SCE222

(六)DNA损伤的检测方法在中医药研究中的应用222

六、DNA凝胶电泳222

(一)琼脂糖凝胶电泳222

(二)聚丙烯酰胺凝胶电泳224

七、凝胶中DNA的回收和纯化225

(一)电泳洗脱法225

(二)压碎浸泡法226

(三)回收DNA的纯化DEAE-Sephacel柱层析法227

八、DNA探针制备227

(一)随机寡核苷酸引物延伸法合成DNA探针227

(二)5′末端标记法228

(三)切口平移标记法合成DNA探针229

九、核酸分子杂交技术230

(一)DNA斑点印迹231

(二)RNA斑点印迹231

(三)Southern转移印迹231

(四)Northern转移印迹232

(五)放射性探针滤膜杂交233

(六)非放射性核素标记的探针及杂交检测234

十、荧光原位杂交技术236

十一、细胞凋亡常用研究方法237

(一)形态学观察238

(二)琼脂糖凝胶电泳法239

(三)流式细胞仪观察法(PI染色法)239

(四)末端标记法(简易末端标记法)240

十二、序列分析240

(一)双脱氧链终止法测定DNA顺序240

(二)用TaqDNA聚合酶对RNA和cDNA进行序列分析243

第三节 分子生物学常用仪器设备244

(一)细胞培养设备244

(二)冷冻设备244

(五)分光光度计245

(六)搅拌器245

(七)PCR仪245

(四)电泳设备245

(三)水浴锅、离心机、真空干燥装置245

(八)凝胶分析装置246

(九)通用实验设备246

(十)安全设施246

(十一)特殊装置246

第五章 展望247

第一节 中医现代化与中医分子生物学研究249

一、“证”的研究急需解决249

(一)无证(症)可辨的困境251

二、传统中医辨证论治模式面临挑战251

(二)突破固有模式建立新的诊疗体系253

三、微观辨证258

四、寻求方证药证的分子机制259

(一)方证259

(二)药证260

五、中医体质学说与分子生物学研究263

六、经络实质及其分子层次研究265

(一)经典的经络理论265

(二)现代经络研究266

(三)经络研究的分歧267

七、中医药的国际交流268

第二节 中药现代化与中药分子生物学研究270

一、关于中药现代化270

(一)中药现代化的迫切性271

(二)中药现代化的总体目标及内容273

(三)从跟踪到创新超越273

(四)标准化、规范化是中药现代化、国际化的基础274

二、复方研究(方剂化学、方剂药理)——中药现代化的关键275

(一)复方是天然组合化学库276

(二)复方研究途径280

(三)研究复方的几个基本要求282

(四)“1035”工程为新药创制与开发插上翅膀290

第三节 建立和发展新学科、新领域291

一、加快发展生物信息学和尽早启动“后人类基因组研究291

二、方剂化学和方剂药理学293

三、实验中医学296

(一)实验中医学的意义297

(二)实验动物—让“生命试剂”标准化298

四、中药毒理学299

五、中药分子药理学302

六、药材新品种的开发308

第四节 疑难病证的分子生物学研究展望320

一、帕金森病的分子生物学研究展望320

二、心、脑血管病的分子生物学研究展望326

第五节 基因组学，中医药现代化的最佳切入点331

一、基因研究逼向中医药学331

(一)“人类基因组计划”研究如火如荼332

(二)基因——生命之本、健康之本332

(三)中医面临选择333

(一)基因病证与“内邪说”334

二、基因组学是中医药现代化的最佳切入点334

(二)基因组学与中医整体观335

(三)基因组学与“辨证”335

(四)基因组学与中药开发336

三、中医药引入基因组学的优势337

参考文献337

附录344

一、常用分子生物学名词英汉对照表344

二、常用单位的换算349

三、诺贝尔生理医学奖奖项及得主(1901～1997)350