病证结合COPD 动物模型研究进展

把得婷郝彬彬李 娟

（1.甘肃中医药大学，兰州 730000；2.甘肃中医药大学附属医院，甘肃省中药新产品创制工程实验室，甘肃省中医方药挖掘与创新转化重点实验室，兰州 730000）

慢性阻塞性肺疾病（ chronic obstructive pulmonary disease，COPD），简称慢阻肺，是一种常见的可防可治的慢性呼吸系统疾病，其特征在于持续的呼吸系统炎症和不可逆的气流受限，通常是由于大量暴露于有毒颗粒或气体引起的［1］，具有患病率、致残率、病死率均较高的特点［2］。 在我国，40 岁及以上人群患病率为13.7%，有近1 亿COPD 患者，在成年人群中高度流行，位居我国居民死因第三位［3］，显然已成为当今社会一个重要的卫生问题。西医常规治疗包括控制性氧疗、口服支气管扩张剂、雾化吸入激素、注射抗炎药物等，虽在一定程度上可以缓解症状，但依旧具有耐药性及诸多不良反应［4－6］。 中医药在COPD 的综合治疗中积累了丰富的经验，在抑制氧化应激反应及炎性细胞因子释放［7］、抑制气道粘液高分泌及有效改善病理损害［8－9］、提高患者肺功能及生活质量［10］等方面发挥了关键作用。 为了更好地发现中医药治疗COPD 的潜在靶点和阐述其治疗机理，制备病证结合的动物模型必不可少，其可以辅助我们准确模拟COPD 的病理生理状态及证候特征，为辨证施治奠定基础，推动中医药治疗疾病的发展。

1 中医病因病机

COPD 在中医学中并没有与之相对应的确切病名，根据患者临床表现，多将其归属于“肺胀”“哮病”“喘病”“咳嗽”等范畴，稳定期表现类似“咳嗽”，急性加重期多属“肺胀”［11］。 关于“肺胀”论述，早在《黄帝内经》中就有提及，《灵枢·胀论》云“夫胀者，皆在于藏府之外，排藏府而郭胸胁、胀皮肤，故命曰：‘胀’”，这里首次提出“胀”病［12］。 后代医家也多有补充与发展，《金匮要略》言，“咳而上气，此为肺胀，其人喘，目如脱状”详细描述其症状，《丹溪心法》又言“肺胀而咳，或左或右不得眠，此痰夹瘀血碍气而病”，提出痰、瘀与疾病进展密切相关。 中医学认为本病发生多因病久肺虚、年老体弱，外加感受六淫侵袭而引起，病机为肺体、肺气损伤，痰瘀阻滞，肺管气道不利，张缩无力，嗽则气还肺间，加之外邪侵袭而触动伏邪，致使疾病发生［13］。

2 COPD 动物模型

临床上，COPD 因其高发病率一直成为研究热点，经过长期探索与实践，造模技术已渐趋完善，研究者在复制COPD 疾病模型时选用单因素诱导或复合因素诱导，常见的单因素诱导包括烟雾暴露（ cigarette smoke， CS ）［14］、 气 管 脂 多 糖（lipopolysaccharides，LPS）滴注［15］、基因敲除［16］，复合因素诱导有CS ＋LPS［17］、CS 联合病毒［18］等，以Wistar 大鼠、SD 大鼠、C57BL／6 小鼠等为造模对象，将动物肺组织形态（肺泡、支气管、肺间质），肺组织病理评分（肺组织损伤程度、气道炎症评分、气道黏液分泌评分），肺组织定量分析（肺泡损伤程度、气道重塑程度、血管重构程度）作为评判依据，去验证造模是否成功［19］。

3 COPD 病证结合动物模型

“病证结合”动物模型是指在中医药理论、现代医学理论与实验动物学知识的有机结合下，模拟出的与人类疾病表现和证候特征相同或相似的实验观察动物［20］。 病证结合造模的原理为先根据西医理论复制目标疾病模型，如慢性支气管炎、哮喘等，后在该疾病模型基础上，根据中医证候概念复制出证候模型，两者结合起来使西医的疾病中呈现出对应的中医证型，体现了临床辨病与辨证的结合，是当前用于研究中医药治疗疾病的理想模型［21－22］。在COPD 病证结合动物模型中，实验者多采用“先病后证”的造模方式，先以“CS＋LPS”的方法复制出COPD 动物模型，使模型具备与COPD 相关的病理表现，进一步根据中医病因病机去模拟证候特征，换而言之，在西医病理损害的基础上叠加中医病因刺激，最后制备出COPD 病证结合模型，合格且稳定的病证结合模型，能够更好地为中医药治疗慢阻肺提供模型支撑。

3.1 肺气虚证动物模型

李瑞祥等［23］采用复合因素造模，总计28 d：在第1 天、第14 天气管滴注LPS（1 mg／mL），其余时间每天对其烟熏30 min，烟熏结束后再次将其置于冷空气刺激1 h，以此建立肺气虚证COPD 大鼠模型，并利用此模型验证了利金方通过升高肺组织免疫细胞的水平来改善肺气虚证COPD 的症状。

沈俊希等［24］于造模第1 天、第14 天气管注射200 μL LPS 溶液（浓度：1 g／L），第2 ～23 天（除第14 天）点燃7.11 g 烟丝和50 g 锯末烟熏，每天1次，每次30 min，第24～30 天将烟熏频次改为每天3次，每次30 min，造模时常为30 d，并以补肺汤的治疗效果去判定模型的有效性。

肺为华盖，主气而司呼吸，主一身之表，外邪侵袭首先犯肺，病久而肺气必虚，因此肺气虚证是COPD 中最常见的证型。 临床以咳喘反复发作、咳痰清稀，咳声微弱、语声低怯，面色淡白、自汗恶风，舌淡苔白脉弱为肺气虚常见症状［25］，治以补肺益气平喘。 该模型主要通过“CS ＋LPS”的方法来复制（表1），个别造模方法略有变动，但差异不大，在该证型造模的后期通过加大肺部的烟雾暴露次数或进行冷刺激，对肺造成损伤，一定程度上模拟肺气的损伤，使模型具备一定的合理性，但在模型评价方面尚无统一标准。

表1 常见病证结合动物模型总结Table 1 Summarization of disease-syndrome combination animal models

3.2 肺脾两虚证动物模型

张旭辉等［26］在造模第1 天、第14 天气管滴注LPS，第2 ～42 天进行烟雾暴露，每天2 次，每次30 min（滴注LPS 当天不烟熏），同时自造模第7 天起在熏烟前30 min 给予浓度为1 g／mL 的冰冷番泻叶浸液，连续灌胃至第42 天，利用苦寒药损伤脾胃的机理建立脾虚证慢阻肺动物模型，研究者使用该动物模型观察到ghrelin 及obestatin 与炎症因子的相互作用在COPD 合并营养不良中起重要作用。

何嘉等［27］于造模第1 天、第14 天气管滴注0.2 mL LPS，第2～28 天（气管滴注LPS 日除外）对其进行烟熏，1 h／d；同时以“二次造模”的方式在造模开始后第7 天以大黄混悬液灌胃，2 mL／d，共8 d，第28 天成功制备COPD 肺脾两虚证模型，并使用该模型验证了健脾益肺口服液可提高COPD 患者的免疫功能。

肺气虚证为慢阻肺主要证型，肺虚日久，子盗母气，脾失健运，同时母病及子，又进一步加重肺脏的失常，二者相互影响，终成肺脾两虚之证，该证型也主要集中出现在COPD 稳定期，主要表现为咳嗽喘息气短，动则加重，或神疲乏力易感冒，或食少纳呆便溏，舌体胖大舌苔腻，脉沉细或细弱，治疗以益气健脾为主［35］。 此类模型先进行COPD 的复合造模，后期以苦寒药物煎剂灌胃处理模拟中医证候（表1），体现了疾病发展过程中的动态变化，番泻叶、大黄苦寒攻下，药效峻猛，易伤脾阳，母病及子，因此可致肺脏失养，较为符合肺脾两虚证产生的机理。

3.3 痰热郁肺证动物模型

金朝晖等［28］点燃50 g 烟叶、10 g 硫磺对其烟雾暴露，每次30 min，每天2 次，两次间隔4 h 以上，随后鼻腔滴入0.1 mL 肺炎双球菌菌液（浓度：6×108CFU／mL，最后两次浓度：18×108CFU／mL），每周2次，共计滴8 次，造模28 d 结束，成功制备COPD 痰热郁肺证模型，作者借此模型证实了清金畅肺饮对COPD 气道炎症具有抑制作用［36］。

许光兰等［29］在实验第1 天、第14 天经气管滴注LPS（浓度：1 g／L）200 μL，第2 ～30 天（除第14天）进行烟雾暴露，早晚各30 min，首先制备COPD疾病模型。 在此基础上，于造模第26 天气管多滴注LPS 1 次，以此模拟痰热郁肺证型，使“病”“证”相结合，并设置清金化痰颗粒治疗作为对照组，以方测证，结果对照组大鼠病理改变有所好转，模型制备成功。

陈锦标等［30］在实验第1、8、15 天气道滴入200 μL LPS 溶液（浓度：1 mg／mL），第2～28 天烟雾暴露（LPS 滴注当日除外），每次30 min，上、下午各一次。 后在第29 ～37 天将其置于风箱中（温度（39±1）℃，风速0.7 m／s，相对湿度50%）进行风热刺激，依旧每次30 min，每天2 次，造模时长37 d，成功制备COPD 痰热郁肺证模型。

该证型多出现在急性加重期，肺失宣肃，津液失于布散而聚集体内，日久积热化痰，或感受风热之邪侵袭，灼伤津液，炼液成痰，痰热壅结于肺而发病［37－38］。 咳嗽喘息，发热痰黄，口渴喜饮，舌红苔黄为痰热蕴肺证常见症状［25］，治以清热化痰。 在痰热郁肺证模型中，研究者在造模后期多将动物置于人为制造的风热环境中进行刺激（表1），以此模拟风热侵袭，从而使动物产生与风热证相似的症状，值得借鉴。

3.4 痰瘀阻肺证动物模型

朱张求等［31］将大鼠放入水槽中（恒温：43±1℃）强迫游泳30 min，后进行烟雾暴露，每天1 次，每次0.4 h，最后将其置于通入氮气的低氧箱内（氧浓度：10.0%±0.5%，CO2浓度：0.03%），每天低氧7 h，连续造模1 个月，由此成功建立COPD 痰瘀阻肺证模型。 作者基于此模型明确了芪白平肺胶囊通过降低炎症因子表达来改善肺血管重塑及炎症［39］。

石孟瑶等［32］将大鼠置于烟箱内，1 h／d，随后将其置于低氧装置内（氧浓度：10.0%～10.5%，CO2浓度：0.03%左右），每天低氧5 h，每周6 d，连续造模4 周，成功复制出目标模型。

肺气亏虚，津液不布，聚为痰浊；气与血相互依存相互为用，气为血之帅，气能行血，亦能摄血，气虚无力助血运行，则血留成瘀，痰瘀共为病理因素，二者相互影响，终成气虚痰瘀之证。 临床以咳嗽咳痰气短，神疲乏力自汗，口唇发绀，舌质淡暗，脉沉细或涩为主要表现，治以补肺益气、化瘀祛痰［40］。研究者多采用复合因素造模（表1），强迫大鼠在水中游泳，使其劳累损伤肺气，正是利用了“气虚则无力助血运行”这一理念，模型动物症状表现稳定，造模时间短，周期基本一致，均为1 个月左右。

3.5 寒饮证动物模型

周健美［33］在造模第1、14、28 天气管滴注200 μL LPS，第2～56 天（第14、28 天除外）进行烟雾暴露，每天2 次，每次30 min，两次间隔4 h 左右。 后在低温环境下（温度：0℃左右）冷冻，1 h／d，同时将其置于冷水游泳，持续4 周，伴随冰水混合物喂养，总计56 d，复制出目标模型。

杨淑等［34］以药测证，选用生姜为治疗药物，在第1、14 天鼻腔滴注200 μL 脂多糖（浓度：1 mg／mL），第2 ～30 天（第14 天除外）进行烟熏，每天2次，每次30 min，每次间隔4 h，随后置于低温环境中（温度：0℃左右）刺激1 h，同时以冰水混合物喂养，12 h／d，持续30 d。 生姜具有解表散寒、温中止呕之药效，实验中给予生姜治疗后大鼠寒症明显减轻，加之造模完成后动物表现出明显寒象，表明寒饮蕴肺模型造模成功。

在寒饮证模型中，研究者遵循中医“苦寒伤阳”的理论，以冰水灌胃伤及脾阳，使得脾胃运化水饮功能失职，加之感受寒邪，内克于肺，肺主通调水道功能紊乱，造成水液内停，终成寒饮内停之证，以“饮冷＋寒冷刺激”的方式（表1）复制寒饮蕴肺中医证型，共建COPD 寒饮蕴肺证大鼠模型。

4 讨论

病证结合的治疗方法既能对某种疾病有宏观上的把握，又可以了解疾病某一阶段或某一类型的具体本质，做到辨病为先，辨证为主，二者有机结合，从宏观和微观两个层次去认识疾病，从而进行有效治疗，具有事半功倍的效果。 总结发现，不同类型的COPD 病证结合动物模型均具有造模周期适中（大部分为28 d），可操作性强以及花费成本低的特点，可以作为用于研究中医药治疗COPD 的模型基础，同时研究者多选用大鼠为造模对象，因其具有繁殖周期短、饲养方便易成活等优点。 验证目标模型是否成功时，研究者将动物的行为学表现与病理形态改变相结合，同时会辅助一些相关的实验室指标，如炎症因子等，综合去判定，使动物模型更具说服力。

4.1 存在问题

病证结合动物模型虽在一定程度上可以模拟目标疾病及中医证候，展示干预手段对动物产生的影响，支持中医药防治疾病的研究进展。 但依旧存在以下问题：（1）所选动物种类及品系不统一，由于它们存在个体差异性，势必会产生实验数据的不一致；（2）在此类造模方式下，对动物模型证候的评价多依赖实验者的主观判断，并没有明确规范的评价标准，制定科学的模型评价标准依旧是COPD 病证结合模型领域的难点；（3）众所周知，中医认识疾病讲求整体观念，某种疾病或证型的形成并不是通过单纯的一种外在干预方式就可以蹴就的，同时在疾病发展过程中，伴随诸多并发症，研究人员单纯以一种致病因素对实验动物进行干预会使模型具有片面性，另一方面，疾病与证候同时存在，实验者以“先病后证”的造模方式割裂了二者原先相辅相成的关系；（4）关于病证结合COPD 动物模型的研究及相关文献数量较少，供研究人员参考的方法较为缺乏；（5）中医辨证注重四诊合参，重视对舌象和脉象的观察与鉴别，由于采集动物的舌象、脉象比较困难且不能将动物与人体的生理表现混为一谈，因此在目前所报道的诸多文献中，均缺乏描述；（6）COPD 患者以中老年男性为主要患病人群，但大多数研究者在选用模型动物时经常忽略动物性别及年龄这一细节，使实验结果出现偏差。

4.2 发展思路

病证结合动物模型是将实验研究与临床治疗相衔接的桥梁，复制一个恰当准确、切合临床的病证结合动物模型，对开发新型制剂及研究量效关系具有极高价值，但目前病证结合动物模型的建立依旧处于探索阶段，针对在造模过程中存在的诸多问题，研究者需统一动物品系与年龄性别，完善证候评价标准，设计合理的实验计划，利用好现代医学检测手段，探寻规范采集动物四诊信息的技术，从诸多方面去规避造模过程中的不足，从而建立一个符合中西医发病机制的高质量动物模型，推动中医药防治疾病的发展，为人类的健康做出贡献。