中医药动物模型研究现状

苗明三马林纳彭孟凡刘福宇屈秉聪王 爽

(河南中医药大学药学院,郑州 450046)

中医药动物模型是指在中医药理论的指导下所建立的动物模型,通过在实验动物身上建立与人类疾病病理现象相同或相似的状态,以便对相关疾病进行研究[1],其主要目的是服务于临床疾病的治疗和中药药理、毒理的研究[2]。 有关中医模型建立的记载早已有之, 而中医动物模型的建立始于上世纪60 年代著名的内科学家邝安堃先生。 他创造性的建立了可的松致阳虚模型,同时也是世界上第一个阳虚动物模型[3]。 从第一个中医药动物模型创立成功至今,中医药动物模型的发展已取得了长足的进步。 现今中医药动物模型的建立由单纯参照西医动物模型进行造模向中医与西医方法相结合发展,由单个证候模型变为证候与疾病相结合的模型研究。 中医药动物造模已经从单个学科内容向多个学科交叉方向发展,更加规范化、具体化、科学化。 当前医院治疗模式以“中西医辨病辨证+中西结合治疗”为主,以临床趋势作为实验性研究的风向标,建立一种科学、合理,具有高操作性、高可行性、高稳定性、高重复性的中医药动物模型是大势所趋。 针对目前中医药动物模型的现状、发展和应用,对有关中医药动物模型的建立、评价、应用体系进行分析,探讨其不足之,以期进一步完善中医药动物模型。

1 中医药动物模型的建立

在中国知网(CNKI)以“主题”为搜索前提,以“中医药模型”为检索词,设置时间范围“2020 年12月～2011 年 01 月”,排除硕博、会议、外文文献、非实验性文章后,最后纳入符合标准文献745 篇。 经分析,中医药动物模型大致可分为3 类:基于现代医学疾病的动物模型、基于中医药理论的动物模型、基于中西医病症(证)结合的动物模型。

1.1 基于现代医学疾病建立的动物模型

基于现代医学疾病建立的动物模型,是指依照所谓西医的理论体系、药物和技术操作构建动物模型,使动物产生与临床病人病理表现相近的状态。在745 篇文献中,有532 篇现代医学疾病的动物实验性文章,涉及144 种疾病。 选取高频疾病前12名,并展示其高频造模方法。 按照西医临床疾病分类、进行归纳,高频造模方法举例见表1。

表1 基于现代医学疾病建立的动物模型Table 1 Animal models based on modern medical diseases

虽然此种动物模型易获得国际社会的广泛认可,但其发病机制与中医病因病机相差较大,检测的客观指标与“证”的特异性低、关联性差[4]。

1.2 基于中医药理论建立的动物模型

基于中医药理论建立的动物模型,是模拟中医基础理论中的致病因素对实验动物进行造模,使实验动物出现与临床症候一致的表现。 在745 篇文献中,中医药理论动物模型142 篇,包括中医病证和病症模型45 种。 选取高频模型前9 种,对其高频造模方法,按照中医病位和病证进行分类归纳,高频造模方法举例见表2。

表2 基于中医药理论建立的动物模型Table 2 Animal model based on traditional Chinese medicine theory

1.3 基于中西医临床病症(证)特点的动物模型

近年来,中、西医药从理论到实践结合逐渐紧密,中、西医结合治疗在临床实践中效果显著,而中西医疾病的对照也从一般学术专著发展为医学院校课本[5-6]。 随之应运而生了中西医临床病症(证)特点动物模型,此模型是将西医疾病和中医证型、中医症候的指标相互对照并同时体现在动物模型。在745 篇文献中,符合中西医临床病症(证)特点动物模型71 篇。 选取高频模型前12 种,并将其高频造模方法(频次占比≥60%),按照中西医临床病症(证)特点进行分类归纳,高频造模方法举例见表3。

表3 基于中西医临床病症(证)特点的动物模型Table 3 Animal model based on the characteristics of clinical symptoms (syndromes) of traditional Chinese and western medicine

2 中医药动物模型的评价

中医药动物模型的评价主要分为3 大类:现代医学疾病动物模型评价、中医药证候模型评价、中西医病症结合模型评价。

2.1 现代医学疾病动物模型评价

现代医学疾病动物模型的建立多是以形成目标疾病的关键性诊断指标为造模目的,采用手术或化药注射等方式使实验动物出现与临床病人相同、相似的疾病关键指征。 如在糖尿病的临床诊断中,其核心指标是病理性的血糖升高[7]。 在糖尿病动物模型中,评价糖尿病动物模型是否成功的标准也以动物的血糖检测为主,选用STZ 注射造模,其原理是通过葡萄糖转运蛋白-2,将胰岛β 细胞中DNA烷基化,诱导实验动物产生血糖升高的病理现象[8]。 除去血清等检测指标,与临床病人的表现符合度,也是评价现代医学疾病动物模型重要依据之一,如根据糖尿病病人临床多出现“多饮、多食、多尿、体重减少”症状,在糖尿病动物实验中往往也需要监测每日的饮食、饮水、排尿量和体重变化情况[9]。 临床中脑缺血发病原因是供应脑部血液的动脉血管供血不足,引起相应脑组织发生功能性障碍[10]。 而脑缺血动物模型中,采用结扎颈动脉方式造成实验动物脑部缺血的病理现象。 对于实验动物的成模评价主要以脑神经功能评分和脑部组织染色观察梗死面积为主要指标。 与之相对照的是临床中患者初到医院就诊采用神经系统查体对患者病情严重程度进行评估,此查体在后续治疗过程中也作为预后指标。 脑部缺血梗死面积多以核磁共振成像进行观察[11]。 哮喘在临床上表现为哮鸣音亢进和呼吸困难、咳嗽等症状,是由过敏原导致气道多种细胞炎性浸润的气道高反应疾病[12]。哮喘动物模型多以致敏原鼻滴或雾化激发实验动物过敏反应,在造模过程中观察到实验动物出现类似临床患者所表现出的哮鸣音呼吸、头面部瘙痒则视为造模成功标志,后期实验结束时取血清指标检测IgE 等免疫反应指标和肺部病理组织进行中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、淋巴细胞水平观察[13]。 此类模型评价多是文献引用、模式借鉴等,对于关键性病理指标的范围认定还缺少行业的公认。 在使用相同造模方法的不同实验中,有时会出现对于关键性病理指标的界定不同。

2.2 中医药证候模型评价

基于中医药理论建立的动物模型评价方法,造模多以中医病因病机理论进行造模,如肾阳虚造模方法选用房劳法,是以《黄帝内经》中“入房过度,汗出浴水,则伤肾”为依据进行造模[14]。 在进行评价时以中医理论中对于阳虚外在表现进行评价,如根据动物出现倦怠懒动[15](“腰者,肾之府,转摇不能,肾将惫矣”)、体形消瘦[16](“肾,在体合骨”)、毛发稀疏[17](“肾藏精,精生血,发为血之余”)、体温下降[18](“阳虚则外寒”)等表现,则可鉴定为阳虚证动物模型构建成功。 《景岳全书·泄泻》[19]:“泄泻之本,无不由于脾胃”为依据,又云“大忌苦寒之药损其脾胃”,大黄性味苦寒,归胃经,是苦寒泻下法常用中药。 因此脾虚动物模型采用灌胃大黄水煎液进行建立,在进行评价时以观察动物出现大便质稀(“脾运化失司,水谷精微不能布散全身,糟粕不能下达,遂成泄泻”)、摄食量减少导致体重减轻(不思饮食)、毛发暗淡稀疏(面色萎黄)、活动减少(倦怠懒言)[20]。 胃实寒的动物模型以冰水灌胃法是参照“嗜食生冷,寒邪直中所致阴寒凝滞胃腑”的致病原因所建立的实验方法,在评价时多参照临床胃实寒病人表现对实验动物进行评估,如动物性情改变(神疲乏力)、爪甲和舌颜色变淡(苍白无华)、饮水量减少(不喜冷饮)[21]。 此类模型造模的方式过于依赖动物自觉性,且疾病程度统一性难以控制,成模后对于模型指标的评价多依靠实验观察者自身的判定,带有明显的主观性,误差较大。 且对于实验动物的病理表现多采用组间、组内对比,实验动物的种类、谱系对实验结果的影响程度未有较多探讨。

2.3 基于中西医临床病症(证)特点的评价

中西医临床病症(证)特点的评价体系是通过中、西医临床诊断指标进行对照,在经由系统评分来选取最佳模型。 中西医临床病症(证)特点动物模型的评价标准有两大类:中医评价指标和西医评价指标,占各自权重100%。 中医评价部分参照中医临床中“望、闻、问、切”,即临床中“望”病人神、色、形、态、舌象[22],在动物模型中“望”实验动物毛发色泽、稀疏程度,反应敏捷度、舌下络脉等；临床中“闻”病人声音和气味,在动物模型中“闻”实验动物叫声是否孱弱、狂躁,大小便及自身气味是否异常等；临床中“问”病人主证诉求,在动物模型中“问”即对动物进行观察,如对患处的舔舐等[23]；临床中“切”脉、触按病人躯体,在动物模型中“切”实验动物脉搏、心率、体重、腹围等。 中医指标分为中医症候和中医证型两部分,症候的成模标准以国家中医药管理局发布的中医诊断标准:与疾病直接相关的临床表现为主证(Ⅰ级指标)、与疾病间接相关的临床表现、舌象等为次证(Ⅱ级指标)作为参照标准[24],中医证型则是根据动物的中医症候表现进行判定,如实验动物舌下脉络粗大青紫、体温下降可判断为血瘀证,详见表4。 西医评价指标为西医疾病诊断标准:指标以WHO 和中华人民共和国卫健委发布的西医诊断标准如临床表现、主诉、体格检查、生化检查、影像学检查、病理检查为主,以上指标按权重100%对各指标权重占比进行分配。 表中所附的权重只是相对值,可根据具体模型评价的特点进行适度调整。

表4 中西医临床病症(证)特点动物模型评价Table 4 Characteristics of clinical symptoms (syndromes) of traditional Chinese and western medicine and evaluation of animal models

此类模型评价的特点是引入官方(权威)的认证标准,较以往单一西医或中医特点的动物模型,中西医临床病症(证)特点动物模型评价方式解决了一方评价占比过高,导致另一方的评价数据偏失,数据参考失真的现象。 在将中西医模式结合互补的同时,利用基因组学检测证候基因表达谱差异,判断在不同证型中相关基因的表达水平[25],在功能组学层面研究不同证型中差异性蛋白质的表达水平[26],并在转录组学层面结合症候的时间性、空间性后对中医证候开展的细胞、组织转录及调控规律的研究[27],利用实验动物的代谢产物如尿液、血液等,研究疾病在产生病理结果时与代谢物、代谢通路间的内在关系[24],可进行深入的机制研究。

3 讨论和小结

通过对目前较多的现代医学疾病动物模型、中医药理论动物模型、中西医临床病症(证)特点动物模型的高频造模方法和评价体系进行系统总结,可以看出,现代医学疾病动物模型应用于中医药领域多是研究中药对于现代医学疾病的药效机制,此类型研究最大的不足是无法体现中医药为指导的治疗理念。 中医药理论动物模型虽然符合中医病因病机,但因无法解决主观因素占比过大的问题,一定程度受限。 中西医病证(症)临床特点的动物模型因在传统中医药理论和现代疾病研究方面的高关联度和高匹配度而拥有较高的应用率,它是指在中医“证”的基础上建立西医的病。 通过中、西医临床诊断指标进行对照,并由系统评分后建立最佳模型,在关注临床指标改善的同时,对体现中医望的特点的表观指标有一定研究价值。 但此种模型评价方法还在进行中,有待进一步完善提升；动物模型评价指标在“病症”和“病证”两方面侧重点区分不明显[28]；对造模方法相似但属不同现代医学疾病的动物模型还未能探明其区别[29-31]。

因为人类疾病的发病机制研究尚处于不断探索、发展的阶段,所以中医药动物模型的建立、评价和应用结果也应进行及时反馈,以便于修改、完善造模方式,提高模型的吻合度。 从理论探讨回归至动物实验,再通过实践对评价体系和建立方法进行修正,以期建立成熟度、吻合度更高的中医药动物模型。