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多糖明珠

甘草多糖问世记

    

      2002年初,自甘草多糖研发以来,不少人收益,更重要的是甘草多糖创造的----

    

生命科学 的最前沿

    

      健康长寿是人类科研的永恒主题。也正是生命科学的主要研究内容。生命科学渊远流长,特别是在我国可以说是随着中华医学的产生而诞生的。黄帝内经记载:黄帝问他的老师岐伯余闻上古之人,春秋皆度百岁,而动作不衰,今时之人,年半百而动作皆衰者,时世异耶?人将失之耶?

    

      岐伯对 :上古之人,知其道者,法于阴阳,和于术数,饮食有节,起居有常,不妄作劳,故能形与神俱,而尽终其天年,度百岁乃去。今时之人不然也,以酒为浆,以妄为常,醉以入房,以欲竭其精,以耗散其真,不知持满,不知御神,务快其心,逆于生乐,起居无节,做半百而衰也。这段文字可以说是最古老即又最经典的生命科学论文。

    

      当时古人没有现代科学技术支持,只好研究如何适应自然,在天地之间顺其自然生活,从而求得健康和长寿,然而随着人类社会的复杂化,人类的生活欲望越来越多,为了追求各种欲望而伤身而减寿这也是必然的事了。在这种情况下,人们要求药物养生的要求越来越高了,生命科学的任务也就越来越重了。在过去的20世纪里,现代生命科学有了飞速的突破性的进展。现代生命科学形成了三大组成部分,基因学、蛋白质学和糖生物学。在20世纪,人们对构成生命的物质基础--蛋白质已有了较全面的彻底的了解,对传递生命遗传信息的基因也有了全面深刻的了解,而对于能付于生命活力的糖生物学的研究才刚刚开始。所以,许多科学家断言,21世纪是糖生物学的新世纪。

    

      提起糖,人们的第一感往往是甜,最常吃的白糖又叫蔗糖,蔗糖在唾液中的酶的作用下分解为一分子葡萄糖和一分子果糖,葡萄糖和果糖都是甜的,葡萄糖和果糖是糖的最小单位,被称为单糖,由一分子葡萄糖和一分子果糖相连而成的蔗糖叫二糖。依此类推,由三个单糖分子组成的是三糖;而由许多单糖分子组成的就是多糖。最常接触的多糖是淀粉和纤维素,淀粉是植物的能量存储物质也是我们主要食物,纤维素是植物的结构维持物质也是我们制造衣服的主要材料。淀粉和纤维素都是由上百个葡萄糖组成,只是其中葡萄糖彼此相连的糖苷键的立体化学不同。人体中拥有能分解淀粉成为葡萄糖的酶,而没有能分解纤维素的酶,要不然,纤维素也是我们的食物了。在很长的一段时间里,人们对糖的认识就是如此。只有在现代科学技术的条件下,特别是上个世纪80年代以后,人们对糖的认识才有了飞跃,认识到糖的化学结构的复杂性,它们更多的是以与其它分子相结合的形式存在,如糖蛋白、糖脂、糖苷等。糖的功能也决非仅仅是能量存储的物质和结构维持。其实,在核酸和蛋白质基础之上的生命现象只有在糖的参与下才能进行更高层的生命活动,如受精、着床、分化、免疫、发育、癌变、衰老等等。对于糖介导的这些生命过程的认识也产生了“糖药物”的新概念,并迅速取得一系列突破性进展。

    

      正是因为糖在生命过程中的这种重要性,人们对糖生物学也就越来越重视,目前许多国家的政府也都给糖生物以足够的重视,一时之下,糖生物学越来越热,成了当之无愧的生命科学的最前沿。甚至被称为生命科学的王冠。

    

      糖生物学被确定是一门新生的前沿科学,是在1988年,牛津大学生化系的德韦克(R.DWEK)教授在当年的<生化年评>中发表了以“糖生物学”为题的综述,第一次提出了糖生物学这一名称,所以被人们公认糖生物学这一新的分支科学以此为诞生的标志。同一年牛津大学还研制成功了糖链的结构分析仪,而且实现了商品化。糖生物学以生物大分子的组成部分糖链为研究对象,糖链也就是我们经常提到的“多糖”,糖生物学就是研究多糖作为生物信息分子在多细胞生物高层次生命活动中的功能。1993年5月,在首届国际糖工程会议上,大会主席哈特宣称,生命科学中最后一个巨大前沿“糖生物学”的时代正在加速到来,糖生物学是生物化学和生物医学交叉点的新前沿,其研究的显著特点是与化学、计算机科学等紧密交叉结合,糖生物的研究重点是复杂多变的糖结构链与生命功能的关系,糖链也就是多糖的结构链的分析、糖链合成与提取方法的研究是糖生物学得以发展的基础。

    

      中国科学院院士、中科院微生物研究所研究员,我国著名的生物化学家张树政曾说过,与核糖核酸是一种遗传信息分子、蛋白质是一种功能分子相区别是的是,糖在生命过程中表现为一种结构分子。从低等动物如细菌到高等动物如人的细胞表面上,都有复杂多样的糖链。如同地球表面上的植物一样,各种各样的糖链构成细胞表面的“大树、森林,小草和草原”。这些由糖聚合物在细胞表面形成各种枝状的糖链宛如天线样,正是它们在细胞间传递着信息。这些糖链参与了细胞间的粘附,如作为细菌、病毒等病原体的受体。或是作为激素等信息分子的接受体。这些复杂多样的糖链发生缺失和异化时,就会引发人体的种种疾病。张树政又进一步阐述,人类大约有40至50亿个细胞,这些细胞又组成了许许多多的细胞集团,每个集团的细胞以不同的方式相互粘附,细胞和基质之间也存在着相互识别和相互作用,集团之间相互识别、相互作用和相互制约,调节和控制着高等生物沿着固有的空间轴和时间轴井然有序的发展。在如此复杂的生命发展过程中所需要的是极其巨大的而复杂的“生物信息”,很显然由核酸和蛋白质的信息量是根本不够的,只能由所含信念量比核酸和蛋白质大几个数量级的糖链分子来承担。这就导致了“糖生物学”的诞生。

    

      如果说,基因也就是核酸传递着遗传的信息,蛋白质构成了生命的特质基础,而糖链的变化,也就是各种多糖的存在才使生命焕发了奇异的光彩。这就决定了糖生物学不仅是生命科学的最前沿,也是生命科学的王冠。

    

      糖生物学的崛起是随着上述基础研究的不断深入,而发现各种疾病都是与糖类和相关的糖链结构变化有关,从而产生了以糖命名的药厂的产生,也就导致了糖工程学的兴起。自1985年现代糖生物学业诞生以来,世界各国高度重视,国际上每两年召开 一次“糖工程”会议,由此,各国竞相发展多糖类药物,从而揭开了多糖 时代的序幕。

    

      许多著名的科学家断言,人类许多可怕的疾病如艾滋病、癌症、心血管疾病等,都有可能通过调整和补充细胞表面的糖链而得到根治。这就是多糖类药物越来越火爆的根本原因。近年来,在世界各国兴起了一场制备多糖类抗炎和抗癌药的大竞赛。

   

       随着这场竞赛的开展及对细胞表面糖链调整和修补的深入研究,一种全新的疾病治疗方法也正在迅猛地兴起,那就是我们目前经提起的免疫疗法。这种疗法其实道理很简单,在同样的寒冷条件下,有的人就患有感冒,有的人却不患感冒,如同金刚不坏的金身,这是什么原因,俗话说,这人抵搞力强,其实是免疫力强,免疫力强的人不容易得病,而小孩和老年及体弱者容易得病,其根本原因就是自身免疫力低下在做怪。根据这一简单的常识,人们对传统的治病方法,即用药物直接杀死病菌和病毒的方法产生了质疑,因为这些方法在实践过程中都产生了不少副作用,以致使人治好了甲病,却得了乙病,更可怕的是造成了某种潜伏的疾病。那么,如果我们采用调整和加强人体免疫力的方法,让人体的免疫能力增强,用自身的力量去抵抗和消除疾病,就必然会减少不必要的副作用。至少我们可以在预防疾病上采用这种,如果一个人的免疫力始终处于强大的状态,相信他会少得许多病或根本不得病。这也是一个很古老的理论,中医很早就提出了“不治已病治未病”的理论,但是事物的发展是螺旋状态的,当我们好像又回到强身壮体的疾病防治学说的时候,现代科学付于我们的已不是简单地锻炼几套五禽戏和太极拳了。多糖类药物的诞生和发展使人们很容易地使自身的免疫力迅速提高。这就是我们在本文一开始所举出的一些看似有病,又不是大病的人为什么一下就被甘草多糖治好的根本原因。所以,我们的结论是如果糖生物学是生命科学的王冠,那么多糖就是生命科学王冠上的明珠,就是当代生命科学的最前沿。

在世界各国竞相发展多糖类药物的热潮中,我们惊奇地发现一种古老的中草药突然被被推上了主角和中心的位置,中外著名的科学家们竟出人意料地不约而同聚焦甘草。

    

      糖生物学的研究证明,在细胞表面存在着多种抗原物质或称为识别信号,而这些物质大多与糖有关,是以糖链形式存在于细胞表面的糖蛋白和糖脂等,糖链结构的变化在细胞相互作用时起到重用的识别信号作用。1990年11月,美国的三个科研小组同时发现了血管内皮细胞----白细胞黏附分子即E选择蛋白,能识别白细胞表面的一种血型抗原四聚糖(sLEX)当人体组织受到损失和感染时,白细胞做为人体的卫士,黏附于内皮细胞,沿血管壁滚动并穿过血管壁进入受损部位,杀灭入侵的病原物,但过多的血细胞聚集,则会引起炎症及类风湿等自身免疫疾病,这是糖结合蛋白与寡糖识别作用的首次确证,更令人吃惊的是,在肺癌和大肠癌细胞表面也有存在这种四聚糖(SLEX),这一革命性的进展,导致了糖工程学的兴起,从而引发了一场制备抗炎类和抗癌药物的大竞赛。美籍华裔科学家王启辉表现突出首先用酶法合成了SLEX,当时该四聚糖的推算价格为每千克20亿美元,经王启辉合成后,价格下降了3至4个数量级,并已由美国的一家公司生产(CYTEL公司)。但美国的另一家公司(GLYCOMED)则从中药甘草中直接找到了SLEX的类似物----甘草素(甘草多糖),并用于封闭血管内皮细胞表面的E选择蛋白以达到抗炎的目的,从而又大大降低了成本。从此甘草名声鹊起,如日中天。

    

      无独有偶,与此同时,在中国天津南开大学,一位70多岁名叫王跃武的老教授和他在海外留学、经商多年又近回天津的学生宋飞博士,正在倾其所有的智力和财力带领一个攻关小组,对甘草进行着反复的提取、研究,经过6年多的努力,他们终于从甘草中提出了纯度达98%以上的甘草多糖。还写出了甘草多糖的分子结构公式,他们所研制的提取方法已获得国家专利保护。此时,王跃武教授已过世,但宋飞仍然以坚定的意志,对甘草多糖进行着契而不舍的攻关,不断开发着甘草多糖的各种功效研究。宋飞的研究不仅得到了新加坡、英国等一些外国专家的充分肯定,也得到国内科学家和企业界的青睐,2000年初,宋飞在国外经商攒下的积蓄已全部用光了,而此时也到了甘草多糖就要实现产业化的关键时刻,这时,他得到了天津市委、市政府主要领导同志的大力关怀和重视,经市科委论证,列为天津市的重点攻关项目,就在他刚刚把甘草多糖开发成功的时候,天津著名的企业家,天津金耀集团董事长师春生慧眼识真金,看中了这个项目,毅然决定投资甘草多糖。

    

      事实证明,甘草没有辜负中外科学家的重视,他们为何不约而同地选择了甘草,并决定从甘草中提取多糖?这是甘草在中草药中的特别地位所决定。在<本草纲目>中,明朝大医药学家李时珍把甘草列为草部第一味中药,并注明此药名列为<神农本草经>上品,<神农本草经>中有120种药为上品,可长服,对人有益无害。书中进一步说,甘草还叫蜜甘、蜜草、美草、(草字头加路)草、灵通、国老。并引用陶经景的话说,“此草最为众药之主,经方者少有不用者,犹如香中沉香也,国老,即帝师称,虽非君而为君所宗,是以能安和草石而解诸毒也。”书中还引用甄权对甘草的评价:“诸药中甘草为君,治七十二种乳石毒,解一千二百般草木毒,调和众药有功,故有国老之号。”李时珍评说甘草“外赤中黄,色兼坤离;味浓气薄,资全土德。协和群品,有元老之功;普治百邪,得王道之化,赞帝力而人不知,敛神功而已不与,可谓药中之良相也。”甘草的功能也很奇特,能祛五脏六腑之寒热邪气,还能安魂定魄,补五劳七伤,益精养气,壮筋骨。同时能解百药毒,为九土之精,安和七十种石,一千二百种草,总之,在中草药中,甘草是唯一即能扶正,又能祛邪,解百药之毒,调合诸药的第一位主药。列第二位的黄芪也是<神农本草经>的上品,是补药之长,列在人参之前,可只扶正而不能祛邪。陶弘景在评人参时曾说:“人参为药切要,与甘草同功。”所以天津中医学院原中药系主任郭辉教授说,在某中意义上可以说没有甘草就没有中药。

    

      用现代医药的观点看,中外科学家之所以选择了甘草,主要是因为甘草在加强和调和人体免疫力方面有着如此特殊的功效,为目前世界医学界正在和推广的先进的免疫疗法和无伤害治疗方法提供了最佳的药物学基础,因为这些中外学者一致认为甘草多糖确能--激发潜能 养生治病。

当代医学的最新研究表示,用药物直接杀灭病菌,直接作用于病灶的方法已不是最好的方法,在治好一种病的同时,很容易产生副作用,对人体的某些部位产生不良作用,有些不良作用的潜伏期会很长,病人以为治好了病,高兴地离开医院,但很有可能是带着某种药物的副作用而走的,在以后的生活中,如果再有积累,或是诱因,很可能就会发生病变,而且这种病变往往都是非常难以治愈的,还有许多药物在通过肝脏排出体外时,对肝脏易产生了损害,久而久之,人的肝脏就会产生病变。所以,现代医学界许多知名人士都在大声疾呼:必须开展无伤害治疗。本市国务院特殊津贴专家、香港国际医学 交流促进会客座教授、市卫生防病中心于长水主任医师多年来始终从事这方面的研究,尽全力倡导通过调动人体自身免疫功能,治疗疾病的方法。他说,看一种药物的疗效,不能看当时的效果,而是看愈后,当时有疗效绝不是治病的终点,从这个观点出发,现在许多药被禁用了,如PPA、拜斯庭等都被停了。于长水说,一个人得病,并不单单是外因引起的,如果一个免疫力强的人患病,就是得了病也比别人好的快。反之就很易染病,在这里内因还是起主要作用的。一个人的健康与长寿,免疫力是最关键的因素,“强身抗病,免疫为本”。得病与自身的免疫力有直接的关系。治病也应以增强免疫力为主而药物帮助为辅,这就是免疫学于上世纪70年代迅速兴起的根本原因。根据这一原理,治病的原则第一是想办法增强人的免疫力,免疫力增强了,有些病自然也就好了,这样就达到了无伤害治疗的目的。而甘草多糖的出现,恰好为无伤害治疗提供了强有力的手段。

    

      郭辉教授从中医学的角度也对此做了详尽的说明,他说,比如中医用针灸的方法去治疗拉肚子,就是典型的免疫疗法,针灸不可能去杀灭导致拉肚子的细菌,只能通过刺激经络来唤醒人体的免疫力,使疾病获得治疗。中医讲扶正祛邪、疾病的发生和治疗就是正邪斗争的过程,治病的方法包括扶正和祛邪,可以先扶正后祛邪,也可先祛邪后扶正,也可同时即扶正又祛邪,但原则是“去实而不伤正,扶正而不恋邪”要注意的就是祛邪伤正,此乃医家大忌。而甘草在这个正邪斗争中的作用是最明显的,因为甘草即能扶正又能祛邪,即能解毒又能调合诸药。

    

      实验证明,甘草多糖正是具有这样作用的良药,也是决定甘草有如此神奇作用的主要成分。从这个意义上讲,以甘草多糖为主要成分的,不是为人们补充什么微量的物质,也不是对人体的某一器官有直接保健作用,更不是要去掉人体内的某些有害物质,而只是为了激发、增强、协调人体的免疫力。使人增强对疾病的抗御能力,从而达到保健的作用。它又不同于传统的中药,而是用现代提纯与分离技术从甘草中提出了当代生命科学认定的最神奇的物质——多糖。并用生物化学的方法给出了分子式和分子量,达到了现代制药业的质量要求。

    

      所以甘草多糖与众不同,随着甘草多糖的含量不断增加,甘草多糖就可以升级到药品,如果用甘草多糖的纯品(98%以上),就可以制成大输液用药。从而使现代免疫疗法登上一个新的发展台阶。到那时,当人们在医院里输液时,就不单单是为补充体液和能量而只输生理盐水和葡萄糖了。如果输入甘草多糖液体,那就不仅为病人补充体液和能量,同时还能增强人体的免疫力。使治疗过程真正达到即扶正又祛邪的理想境界。

    

      因此,在糖生物学这顶当代生命科学的王冠上,甘草多糖就是这王冠上当之无愧地最明亮的一顶明珠。


      最后,让人振奋和激动的是:这颗明珠现在正如朝阳从海上升起,揭开神秘的面纱,让人们领略那灿烂的光辉。这是一颗代表最先进生产力的明珠,是当前生命科学的最前沿,同时,也向世人昭示了天津的科学实力,展示了天津人的聪明才智,甘草多糖不仅能为人类的健康和长寿开创新的途径,同时,还将使天津在现代生命科学和现代制药业中占据应有的地位。也必将为天津的跨越式发展起到极大的促进作用。

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