基于太赫兹技术研究卫气对大鼠肺和皮肤组织的影响

★ 宋楠楠 李蓉 西旺（江西中医药大学 南昌 330004）

卫气是人体中具有防护作用的气，可以保卫人体，避免外邪入侵，故而称之为卫气。卫气是水谷精微中慓悍滑利部分所化，十分具有活力，能够温煦皮肤腠理，司汗孔开阖以及护卫肌表［1］，提高卫气功能也是我们进行气功锻炼的主要目标。从现代生物学角度看，卫气的作用特点与生物学中的免疫体系十分接近，能够完成类似机体屏障、细胞吞噬、体液免疫等系统的多种功能［2］。2020 年至今，新型冠状病毒肺炎（COVID-19）席卷全球，给人类带来巨大的经济损失和人员伤亡。据报道，新型冠状病毒肺炎中重症患者的死亡率高达到61.5%，而在此次疫情中，中国采取的治疗方案和预防措施十分得当［3-4］。中医学认为卫气是机体的盾牌和警戒哨，如同现代医学中的免疫应答，能够第一时间与邪气接触，感知邪气后向全身发出警示，同时做出防御反应［5］。正如《素问·疟论》中提到的“疟气随经络，沉以内薄，故卫气应乃作”，故而卫气的深入研究有助于人类应对新型冠状病毒肺炎、非典型病毒肺炎、禽流感等重大流行性疾病的挑战。因此，通过药物或气功锻炼提高卫气的功能有助于增强人体对抗邪气的力量［6］。

中医可以通过气功锻炼和中药提高卫气功能，其中玉屏风散是用于治疗卫气虚的常用中成药，在中医的临床和实验研究中都有广泛使用。现代研究表明卫气的提高可以起到抗炎及免疫调节作用，能提高黏膜等组织的屏障功能［7-8］。本研究通过疲劳结合冷热交替刺激构建卫气虚大鼠模型，尝试以物理方法太赫兹波［9］技术联合现有生物检测为桥梁，从实验角度进一步研究卫气对于肺和皮肤屏障功能的影响，进一步印证卫气的生物学实质。

1 材料

1.1 动物

无特定病原体（specific pathogen free，SPF）级健康雄性SD 大鼠30 只，白色，12 周龄，体质量200~230 g，购于江西中医药大学实验动物科技中心，动物许可证号：SCXK（赣）2018-0003，室温在20~22 ℃，恒湿，12 h 光照，实验期间自由饮水，实验前12 h 禁食、不禁水。

1.2 药物

补卫气方剂组成：黄芪20 g，白术20 g，防风10 g，中药饮片由江西中医药大学提供，以上中药由江西中医药大学临床中药教研室鉴定均为合格药材，饮片符合《中国药典》标准；将所有中药饮片充分浸泡后加入8 倍量水中煎煮，保持文火下沸腾30 min，过滤后提取药液保留。加水后再次煎煮30 min 后过滤、提取药液，将2 次煎煮得到的药液混合，并在80 ℃、0.09 Mpa 压力条件下减压浓缩至100 mL，每1 mL 药液相当于2 g 生药量的浸膏，于4 ℃条件下备用。按照动物质量换算进行灌胃。

1.3 试剂

酶联免疫吸附试验（ELISA）试剂盒、无水乙醇（广西北仑河医科集团）；脱毛剂（广东省广州市玛贝拉化妆品有限公司）；戊巴比妥钠、苏木素、伊红染液、维多利亚蓝（南京化学试剂厂）；磷酸盐（PBS）溶液（美国gibco 公司）；苏木染色液（珠海贝索生物技术有限公司）；生理盐水（哈尔滨三联药业有限公司）。

1.4 仪器

游泳箱（自制）；PBM-A 组织包埋机（普瑞斯星医疗器械有限公司）；PHY 病理组织漂烘仪（普瑞斯星医疗器械有限公司）；902-ULTS 型超低温冰箱（德国赛默飞世尔科技公司）；RM2235 切片机（上海徕卡仪器有限公司）；VERT4S80V 型远红外光谱仪（德国Brucker 公司）；显微镜（日本Olympus 公司）。

2 方法

2.1 动物分组与模型制备

30 只大鼠随机分为空白组、模型组、补卫气组，各10 只。标记好后在实验条件下全营养饲养，室温22 ℃。卫气虚模型采取负重疲劳训练联合冷热刺激法，首先模型组大鼠进行负重游泳：将载有10%体质量尾丝的大鼠放入水箱中，在深度约40 cm 水箱中游泳30 min 停止或开始出现身体疲惫为止（大鼠头部沉入水中10 s 后仍无法抬起）。冷热刺激干预：将大鼠从25 ℃室温状态下放入-20 ℃冰柜中15 min 进行冷刺激，取出后再将大鼠放入40 ℃恒温箱中15 min 进行热刺激，每日1 次，持续7 d。

2.2 给药方法

造模完成后开始灌胃给药，给药如下：补卫气组给予玉屏风散汤液，浓度为12 g/（kg·d），空白组、模型组给予等体积0.9%生理盐水，连续给药14 d。

2.3 检测指标

2.3.1 大鼠一般状态 每天观察各组大鼠饮食、精神、活动情况和皮毛光泽度、大便变化情况及呼吸系统体征，包括呼吸音、上呼吸道分泌物等。

2.3.2 组织病理形态学改变 各组大鼠肺组织固定24 h 后，常规冲洗、脱水、透明、浸蜡、包埋、连续5 μm 厚切片，然后常规脱蜡、脱水、苏木精-伊红染色法（hematoxylin-eosin staining，HE） 染色、中性树胶封片，光镜下观察并拍片。每张切片分别随机选取无折叠的区域，200 倍光镜下取3 个视野。

2.3.3 生化指标 大鼠组织（皮肤、肺）在10%匀浆液中IL-18、5-HT 的测定：将每个实验大鼠背部皮肤脱毛后，肺部组织切片。组织标本在预冷生理盐水中漂洗，去除血液及其他结缔组织，用滤纸将其拭干。剪碎组织块，将剪碎的组织倒入玻璃匀浆管中。用量筒量取组织块9 倍的生理盐水，倒入匀浆器中充分匀浆，得到10%匀浆液（匀浆过程在冰水中进行）。将浆液放入离心机中，离心10 min，取上清液后冷冻于冰柜中。使用ELISA 试剂盒测定组织在10%匀浆液中IL-18、5-HT 含量，操作步骤严格按照试剂盒操作说明进行。

2.3.4 太赫兹穴位检测 将每只受测试大鼠穴位皮肤进行剃毛，检测时尽量保持大鼠处于安静状态。太赫兹波体表实验：将各组大鼠剃毛，在卫气巡行轨迹的重点腧穴（参照《黄帝内经》）［10］进行THz辐射测量。主要腧穴包括：肺俞、少泽、目内眦、厉兑、至阴。对测试腧穴部位进行太赫兹波检测，每穴各重复测5 条太赫兹波辐射谱线。皮肤保持无毛发和破溃。取穴标准参考《实验动物常用腧穴名称与定位标准》，每次每穴位检测持续2 min，软件自动生成太赫兹辐射均值。见图1。

图1 腧穴气机太赫兹检测流程

2.4 统计学方法

所有实验数据用均数±标准差来表示，采用GraphPad Prism 8 软件和SPSS 26.0 软件进行统计学分析。采用ANOVAs 分析多组数据间的差异。两两比较组间方差齐性采用LSD 检验，以P＜0.05为差异具有统计学意义。

3 结果

3.1 大鼠一般症状、体征观察

空白组大鼠较为活跃，反应灵敏，毛发光亮，体重逐渐增加，食量正常，大便正常，呼吸均匀，口鼻无分泌物，呼吸音正常，未闻及痰鸣音。模型组大鼠逐渐出现精神萎靡，反应迟钝，蜷伏拱背，毛发干枯、发黄并易于脱落，体重逐渐减轻，食量减少，大便稀溏，呼吸急促，口鼻有分泌物流出，呼吸音较重，耳朵及尾巴颜色变浅；热刺激期间大鼠主要表现为精神烦躁、抓挠鼠笼、身上出现明显汗斑、皮肤颜色加深等。补卫气组大鼠上述全身及呼吸道的症状和体征有不同程度地改善。

3.2 组织形态学变化

空白组大鼠肺泡及气道未见明显异常。模型组大鼠部分肺泡不规则扩大并相互融合，形成肺大泡，肺间质内可见不同程度的炎性细胞浸润，支气管黏膜上皮脱落，黏膜皱襞增多，管腔变窄，纤毛黏缩，经过药物治疗后，补卫气组的上述肺部病理明显改善。见图2。

图2 各组大鼠肺组织病理形态学比较

3.3 各组大鼠穴位太赫兹波变化

各组大鼠分别测试了与气机关系最为密切的肺俞、少泽、目内眦、厉兑、至阴5 个穴位，其中与空白组比较，模型组大鼠各穴位的太赫兹波辐射明显下降（P＜0.05），提示大鼠卫气的强度下降。经过玉屏风散干预后，各穴位的太赫兹辐射强度出现一定回调（P＜0.05）。见表1。

表1 各组大鼠穴位太赫兹波变化比较（，n=10） Hz

表1 各组大鼠穴位太赫兹波变化比较（，n=10） Hz

注：与空白组比较，*P＜0.05；与模型组比较，#P＜0.05。

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3.4 各组大鼠组织（皮肤、肺）IL-18、5-HT 指标变化

治疗14 d 后与空白组比较，模型组大鼠IL-18、5-HT 的含量上升，具有统计学差异（P＜0.05）；与模型组比较，补卫气组大鼠IL-18、5-HT 的含量明显降低（P＜0.05）。见表2。

表2 各组大鼠组织（皮肤、肺）IL-18、5-HT指标变化比较（，n=10）

表2 各组大鼠组织（皮肤、肺）IL-18、5-HT指标变化比较（，n=10）

注：与空白组比较，*P＜0.05；与模型组比较，#P＜0.05。

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4 讨论

卫气是水谷精微中慓悍滑利部分所化，十分具有活力，能够温煦皮肤腠理，司汗孔开阖以及护卫肌表［11］。正如《素问·痹论》记载：“其气慓疾滑利，不能入于脉也。故循皮肤之中，分肉之间，熏于肓膜，散于胸腹。”早在《黄帝内经》中就有40 余篇关于卫气的文献，很大篇幅都涉及了卫气抵御外邪的功能。又有《医旨绪余·宗气营气卫气》指出：“卫气者，为言护卫周身，温分肉，肥胰理，不使外邪侵犯也。”可见中医学认为“卫外”是卫气最主要，也是最重要的功能之一［12］。从现代生物学角度看，卫气的作用特点与生物学中免疫体系十分接近，能够完成类似机体屏障、细胞吞噬、体液免疫等系统的多种功能。因此，对于卫气的现代化研究有助于提高人体预防疾病、治疗疾病的能力，加快中医现代化的进程［13］。

《素问·疟论》有云：“疟气随经络，沉以内薄，故卫气应乃作。”中医学认为卫气就是机体的盾牌和警戒哨，如同现代医学中的免疫应答，能够第一时间与邪气接触，感知邪气后向全身发出警示，同时做出防御反应。例如黄雄杰等［14］认为此次疫病是“卫分”与“太阳”同时受邪，由于卫气损伤，防御失守，才使得疫邪直入脏腑。张荣珍等［15］也提出疫病损伤卫阳可能是新冠肺炎核酸难以转阴的原因，采取补益卫气、鼓舞卫阳、祛风透邪的治法可以加快核酸检测的转阴。

《灵枢·禁服》云：“审查卫气，为百病母。”不仅仅是疫病，大部分疾病的预防和治疗也首先考虑卫气。尤其是老年病，据循证医学数据显示在这次肺炎的感染比例和重症比例中，老年人都较为突出［16］。随着中国社会老龄化，类似问题越来越受到重视。老年人最大的特点是脾胃虚弱，肺气不足，导致卫气生化无源，卫气无法起到预警作用，容易引起癌症或肺系疾病［17］。根据中国疾病控制中心的报告，肺癌和慢性阻塞性肺炎在中国的死亡率分别排第三、第四名，而第一名卒中诱因也是因为患者行动困难，导致卫气不足，继而引发感染并发症［18］。此外，还有研究报道中国80 岁及以上患者的首位死因为肺部感染（57.1%）。可见，提高卫气的功能对预防疾病，提高我国老年人生存率、生存质量有着极其重要的意义［19］。

本研究首先采用疲劳结合冷热刺激法复制卫气虚大鼠模型［20］，结果显示模型组大鼠逐渐出现精神萎靡，反应迟钝，蜷伏拱背，毛发干枯、发黄并易于脱落，体重逐渐减轻，食量减少，大便稀溏，口鼻有分泌物流出，呼吸音较重，偶可闻及咳嗽、喘息及痰鸣音，另外模型组大鼠的肺组织出现部分肺泡壁塌陷，肺泡不规则扩大并相互融合，形成肺大泡，肺间质内可见不同程度的炎性细胞浸润、支气管黏膜上皮脱落、黏膜皱襞增多、突入管腔、纤毛黏缩、管腔变窄等特征。而本研究中大鼠的临床症状、体征及肺组织病理情况在使用玉屏风散干预后都得到很好地缓解。

综上所述，我们认为提高机体的卫气，可以改善肺和皮肤的屏障免疫功能，从而增强机体防御外邪的能力。