基于中西医临床病症特点的病毒性心肌炎动物模型分析*

王召，李秀敏，苗明三，王笑雨

（河南中医药大学中医药科学院 郑州 450046）

病毒性心肌炎（Viral myocarditis，VMC）是由病毒感染所导致的心肌弥散性、局限性的炎症性病变[1]。临床以发热、咽痛、恶心、呕吐、心悸、心慌、胸闷、乏力、心律不齐甚至呼吸困难为主要特征[2]。根据流行病学得知，近几年VMC的发病率不断增加，分布较广，以发展中国家为主，且发病年龄不固定[3]，此外，根据对青少年猝死的病因统计，心肌炎占12%[4]，所以本病逐渐成为青少年猝死的主要原因之一[5]。此外，VMC的发生发展与疾病的病程有关，早期以急性病毒性心肌炎为主，临床以病情轻、病程短、预后良好、心功能完全恢复为主要表现，若早期不及时治疗，部分患者会随着病程的延长发展成慢性病毒性心肌炎，进一步发展为扩张型心肌病，并伴有心源性猝死的风险，最终导致心力衰竭[6]。目前，VMC的发病机制尚不清楚，有待进一步研究。此外，至今国内外专家尚未研发出治疗此病的特效药物，西医常规的治疗包括营养心肌治疗、抗病毒、抗感染治疗等治疗方式，但存在疗效不显著、疾病易复发等诸多临床问题[7]。但中医在治疗该病时具有药效持久、疗效突出等优势。故本文基于病毒性心肌炎中、西医临床病症特点，对相关的动物模型文献进行整理归纳，并对各种动物模型的造模方法、模型机制、与临床吻合度进行分析，旨在加深对病毒性心肌炎的了解，为该病的治疗及临床药物的开发提供依据、为进一步复制出符合中医证型的病毒性心肌炎动物模型奠定基础。

1 VMC的病因病机

1.1 中医的病因病机

在《中医临床诊疗术语》中病毒性心肌炎的别称为“心瘅”。根据其中医诊断及临床特点，将其归属为中医学“胸痹”、“温病”等范畴[8-9]。该病的病位主要在心，与肺、脾、肾等脏腑也有密切关系。其病因主要包括正气不足、劳累过度、饮食不洁等，VMC基本病机为本虚标实，正气不足为发病基础，且贯穿疾病的始终，而标实则为瘀血、痰邪等，痰瘀互结，闭阻经气，久之损伤心气脉络，导致心之气血运行不畅，继而发为此病，出现心悸、胸闷、气短、脸色发紫等主要临床症状。《素问·痹论篇》中写到“脉痹不已，复感于邪，内舍于心”[10]，故正气不足为本病的内因。因此，VMC的主要治疗原则是补气固表、抵御外邪，正如《皇帝内经》所述“正气存内，邪不可干，邪气所凑、其气必虚”[8]。肺为娇脏，易被侵袭，肺失宣降而内生痰液；邪毒留而不去，则由表入里，内舍于心，心体被伤。阐明外邪侵袭、脏腑虚弱等原因参与了病毒性心肌炎发病。

1.2 现代医学对本病的认识

现代医学认为VMC是临床上最为常见的心血管疾病之一。其主要的临床特征有心中悸动、胸部胀闷、气短等症状。VMC的病因与艾可（ECHO）病毒、柯萨奇病毒（CVB）、腺病毒（Adenoviridae）等有关[11]，其中CVB是导致VMC发生的主要因素。目前，本病的发病机制尚不明确[12]，但众多研究人员认为VMC的发病机制与机体的免疫反应、生化机制、[13]病毒直接侵入心肌细胞有关。其中免疫反应是导致心肌损伤的主要机制，因此临床上常用免疫抑制剂来治疗心肌炎[14]。此外，也有研究结果显示：细胞凋亡也是VMC的发病机制之一，这将提示临床医护人员可通过抑制细胞凋亡来防止此病的发生[15]。因此，减少心肌细胞坏死、抑制细胞凋亡将可能成为治疗此病的新方法。

2 病毒性心肌炎中西医诊断标准及临床特点

2.1 西医诊断标准及临床表现

现代医学诊断标准一般会根据患者的临床症状、影像学检查、实验室检查等多项指标进行综合考虑，其中心肌活检是诊断VMC最可靠的方法，此外，MRI（磁共振成像）是检测心肌炎灵敏度和特异性较高的工具，因MRI不仅能够辨别心肌炎患者的心脏功能和形态结构的异常，而且还能直接观察VMC不同阶段心肌细胞的病理变化、反映心肌损伤程度，同时还具有判断患者心肌缺血与否，辅助确定实施活检手术患者的病变部位等功能[16-17]，故未来MRI有望成为VMC临床诊断此病的基本依据[18]，这将为确诊疑似心肌炎患者提供新的检查方向。参照2011年《中医内科常见病诊疗指南（西医疾病部分）病毒性心肌炎》[19]以及2000年《全国心肌炎心肌病学术研讨会纪要》[20]。归纳出与病毒性心肌炎有关的临床诊断指标，详见表1。在分析与西医症状吻合度时，根据田硕等[21]提出的赋值方法，拟定病毒性心肌炎动物模型诊断标准，临床诊断赋值30%，因影像学检查置信度较高，赋值50%，实验室检查的可信度高，故赋值20%；临床诊断符合一项积分15%，实验室检查符合一项6.7%，影像学诊断符合一项积分12.5%；总分值100%。

表1 病毒性心肌炎西医诊断标准

2.2 中医诊断标准及辨证分型

参照2017年《中医内科学》[22]对病毒性心肌炎的中医诊断、辨证进行归纳总结。其中主症主要包括：①心悸、气短、烦躁不安，②心悸胸痛、头重目眩、咯吐白痰、嗜睡，③心悸、少寐；腹泻纳少，④心前区刺痛，⑤心中悸动、动则喘憋，符合一项主症赋值15%；次症主要包括：①腹胀纳呆，②头晕、健忘、反应迟钝，③皮肤暗淡无光、精神、肢体倦怠，④水肿，⑤咽喉肿痛，符合一项次症赋值5%，总分100%。次症检查如咽干口燥、面色无华、口干口苦等症状不易判断，所以赋值较低。诊断标准详见表2。

表2 病毒性心肌炎中医辨证分型

3 动物模型分析

病毒性心肌炎发病原因多样，病理机制复杂且尚不明确，造模方式少，但多数模型与西医的临床吻合度高，与中医证型的吻合度低，因此建立与中、西医临床病症特点统一的病毒性心肌炎动物模型能更好探寻发病机制，并为其防治提供新的研究思路。

3.1 模型动物的选择

动物模型成为实验研究与临床研究的重要纽带，制备理想的动物模型是开展实验研究的前提。因此，目前用于制备病毒性心肌炎动物模型的动物有4-5周龄的雄性小鼠、乳鼠、C57BL/6小鼠、食蟹猕猴、猪等。其中因小鼠基因相似性好、饲养管理简单、易控制，有明确的体质量控制标准且小鼠基因与人类基因有高度同源相似性而被优先选择，所以小鼠是病毒性心肌炎模型常用的实验动物。除此之外，C57BL/6小鼠也常用于基因敲除、转基因等研究。目前最常见的大鼠品种是SD大鼠和Wistar大鼠，因大鼠的价格昂贵、性情躁动，操作困难，故在各种研究中应用较少。小型猪的心脏构成与人的心脏结构比较接近，但是取材操作复杂、价格过高，因此用小猪造模的方法也较少。

3.2 造模方法和临床吻合度分析

目前病毒性心肌炎常用的的模型复制方法主要有：病毒感染、外源性给药、免疫诱导、转基因动物模型等方法。以上动物模型虽各有优缺点，但尚未形成统一的中西病症评价标准。根据以上VMC的中西医临床诊断标准以及近年来专家提出的动物模型评价方法[21]，对现有病毒性心肌炎动物模型的临床吻合度进行综合评价，详见表3。

表3 病毒性心肌炎动物模型与中西医临床病症吻合情况

4 讨论

迄今为止，病毒性心肌炎的发病有急性期和缓解期两种形式，其急性期会出现发热、咽痛、胸部胀闷等典型症状，随病程的迁延及病情的反复发作，患者常会出现心力衰竭，甚至猝死、休克等症状。VMC有众多的发病原因，其中以柯萨奇病毒感染最为常见。此外，外界环境的改变也会加剧疾病的发展，例如，新型病毒性心肌炎动物模型，将动物放在含有CPXV病毒的房间中，随着时间的延长，会出现不同程度的心肌损伤。病毒复制的VMC动物模型至今尚未完善，故复制出成功的VMC动物模型对进一步研究VMC的发病机制、治疗药物以及防治措施意义重大。

本文通过对与病毒性心肌炎动物模型相关的临床研究文献进行了总结，得出了新生儿病毒性心肌炎模型、慢性VMC模型、自身免疫性模型等多种模型类别，因动物模型的有效评价是动物模型研究的重要环节，故笔者根据中西医临床标准的赋值方法，对表3中动物模型的吻合度以及优点和缺点展开了讨论，其讨论结果如下：首先新生儿模型与中医诊断指标高度吻合，符合中医心脾两虚型，与现代医学指标吻合度更高，因该模型操作方便，造模成功率高，故常被用在病毒性心肌炎的临床研究中以及CVB1疫苗的研发。其次与现代医学高度吻合的动物模型是CVB3诱导的慢性病毒性心肌炎小鼠模型，与中医相比，西医吻合程度更高，符合西医的诊断指标②④⑦⑨，同时也符合中医气阴两虚型主症①③，次症①，此外，本模型具有造模时间短、操作简便、造模易成功等优势，至今为止，使用此方式复制病毒性心肌炎动物模型的技术比较成熟，已被广泛应用于研究病毒性心肌炎的病因病机、临床表现等各方面。其次是急性VMC模型，与西医指标吻合度低，与中医诊断高度吻合，且与中医邪毒侵心证相似，其感染CV-B4的小鼠心脏有明显的病理损伤，这一发现对于研究预防CV-B4感染的候选疫苗及潜在的抗病毒药物有一定的作用，从而对新生儿的发病率及其死亡率有一定的缓解作用。再者为MCMV病毒感染模型，与西医吻合度较低，与中医高度吻合，符合中医阴阳两虚证，此模型的优势在于成模迅速、模型重复性、稳定性好，发病机制较为全面且与临床患者的症状高度相似，故这一机制有利于指导临床用药以及新药的研发，但该模型也存在造模单一的缺点，故科研人员应该使用该造模方式与其他方式共同诱导VMC的形成，从而能改变造模的单一性，为更好地模拟临床患者的相关症状以及为研究发病机制奠定坚实的基础。其次，造模较成功的是肠道病毒71型病毒性心肌炎模型，因该模型动物乳鼠感染病毒后，出现血清心肌酶活力、CK-MB指标显著升高，以上指标与现代医学高度吻合，但此模型与中医吻合度一般，与中医痰湿内阻证相对应，本模型的缺点是，造模过程不能完全覆盖病毒性心肌炎发病的全过程。与中西医指标吻合度低的模型是口蹄疫病毒模型，与中医心阳暴脱证相符，但操作环境具有局限性，只能在国家口蹄疫参考实验室P3实验室完成，不利于VMC的长期研究。与中西医吻合度较低的模型为TMEV病毒感染模型，符合中医气血两虚证，其模型缺少临床病因学基础，体现的中西医临床特点不明显，不利于VMC机制研究。MHV-68病毒感染模型，和中西医诊断指标吻合度均低，但应用前景广泛，可用于研究治疗心脏γ疱疹病毒感染的药物以及解决有关免疫反应的器官和病原体特异性特征的重要问题。虽然新型病毒性心肌炎动物模型与中西医吻合度较低，但该模型可以指导类似疾病的治疗，并为研究其发病机制提供了思路。但此模型存在造模难度大、造模费用高、实验操作环境具有局限性，不利于长期研究，须进一步改进。急性和亚急性共存模型，与西医临床表现、实验室检查以及影像学检查的指标高度吻合，符合中医心脾两虚证；其模型的优势在于使用肌内注射嗜心肌性脑心肌炎病毒的方法造模，增加了造模成功率，因此，该模型适合用于评估临床患者心血管系统结构和功能的改变。缺血诱发型模型，与中医心血瘀阻证的吻合度相比较，现代医学的吻合度较高，其造模操作简单，造模后小鼠的行为学观察与临床患者症状相似，该法有利于研究中西医致病因素导致VMC的机制。自身免疫性模型，与现代医学的吻合度低，目前，尚无与此模型对应的中医证型，因此需进一步探究此病对应的中医证型和发病机制。免疫诱导模型与西医指标吻合度低，与中医高度吻合，符合中医气血两虚证，通过给小鼠皮下注射500 g/只重组衣壳蛋白（VP1u）或150 g/只心肌肌球蛋白，引起小鼠左心室逐渐重构和收缩功能进行性恶化，这一症状与现代医学指标具有一定的相似性，有利于为研制此类模型提供新的思路，但该模型造模时间较长，有待进一步改善。最后是转基因模型，与西医吻合度低，与中医吻合度较高，符合中医气血两虚证，此模型存在造模费用过高、造模机制不完善的缺点，不利于长期研究，有待进一步研究。当前大多数VMC模型以西医的临床表现、影像学检查、实验室检查为主，故表3中大多数模型与西医诊断吻合度较高，与中医证型诊断标准的吻合度一般。只有部分中医诊断标准在VMC模型中体现，不能将模型与中医证候分型一一对应。因此可通过选择适宜的造模动物、改变造模方式以及进一步简化实验步骤等方式，进一步探索VMC中医的造模方法，为研究VMC的发病机理、临床治疗奠定坚实的基础。此外，也有中医专家认为VMC患者与肾虚有关，现总结的模型中无对应的中医指表，所以在VMC造模时可加入外邪、情志、痰湿、淤血等中医的病理因素，比如建立恐伤肾致肾虚质动物模型，将鼠放在笼子中，外部用猫去吓鼠，造模1个月，导致肾气虚证的VMC模型。此外在造模时，运用中医辨证思维对动物的行为学观察进行解释，如在肾气虚模型辨证中观察动物的皮肤温度、粪便频次、舌象变化等[44]。此外，也可运用动物行为学表现来判断动物行为是否与中医辨证分型的指标相符[45]。

综上，通过查阅近20年国内外文献，发现VMC的致病因素、中西医治疗方法是国内外专家研究的重点对象，故在已有动物模型的基础上，结合本文总结的病毒性心肌炎的中、西医诊断标准、证候分型以及病因病机，复制出含有中医证候特点的病毒性心肌炎动物模型是实验研究的关键，在未来的科研中，研究人员应更加深入研究VMC病因、发病机制，为研制出与临床高度吻合的病毒性心肌炎模型奠定基础，为今后发现、筛选和评价治疗VMC的药物提供更为直观的数据[46]，本文通过对现有动物模型的总结归纳，并对比了各个模型的优缺点以及造模机制等特征，这将为未来科研人员建立新的VMC模型提供重要的参考价值，同时也为临床治疗此病提供数据支撑，提高临床的治疗效率，降低该病的死亡率，预防疾病的发生。