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陪您聊聊中医药动物建模的那些事儿

在生命科学的发展历程中,模式动物发挥了重要的作用。例如:果蝇模型的建立加速推进了遗传学和发育生物学的发展;利用大鼠、小鼠构建的基因敲除和敲入动物模型,为包括生物化学与生物物理学在内的蛋白质科学相关研究提供了重要工具;构建人类疾病的非人灵长类动物模型为神经科学和心理学等领域发展做出了重要贡献。

中医药动物模型指用于中医药相关研究中的动物模型,其广泛应用于中医药的现代化研究,在揭示中医药基础理论、中药作用机制、中药新药研究等方面发挥了重要作用,同时也丰富了动物疾病模型。

目前用于中医药研究的疾病动物模型已有上百种,在中医证候动物模型、病证结合动物模型等方面也取得了长足的发展,但由于中医临床证候本质尚未明确、动物模型验证手段缺乏、动物模型的临床相关性较差等问题依然存在,中医证候、病证结合动物模型仍然是制约中医药现代化的瓶颈问题。


中医药动物模型造模的建立

中医药动物模型根据造模的因素可以分为单因素造模和复合因素造模,根据造模的病因特点可以分为西医疾病动物模型、证候动物模型以及病证结合动物模型。病证结合动物模型即有西医疾病的病理特点,又有中医证候的特征,能实现中医和现代医学的结合,逐渐成为中医药动物模型发展的方向。 

01

西医疾病动物模型

采用模拟西医病因病理施加于实验动物,复制出西医的疾病动物模型,如采用冠脉结扎复制大鼠心肌缺血( 再灌注) 模型,在此基础上用中医药进行干预,可以开展中药作用机制、中药药效物质基础、针灸疗效评价等研究。这类模型具有较好的确认性、可控性和重复性,实验指标明确可靠,实验结果可信,容易被国际医学界所认同。

西医疾病动物模型有可以直接和现代医学接轨的特点,便于西医、中西医结合以及生物医药相关学科人员开展中医药研究,可以预计在今后还会有学者继续采用西医疾病动物模型开展中医药研究。然而,西医疾病动物模型在中医药研究中的应用存在着较为突出的问题,越来越多的研究人员认为应该用更具有中医特色的疾病动物模型进行中医药研究。

采用西医疾病动物模型研究中医药会面临着两个主要的问题: 一是模型与临床患者不一致,二是容易脱离中医理论。第 1 个问题是西医疾病动物模型的普遍性问题,即使研究西药同样存在。第 2 个问题是西医疾病动物模型在中医药领域应用的特殊性问题,即缺少中医药理论的指导,疾病动物模型的制作与中医学的治病因素、发病机制有较大差异,在模型评价指标方面也缺乏中医药的特色。


02

中医病因病机造模的症候动物模型

 依据中医传统的病因病机理论,模拟中医证候的形成原因,将六淫外邪、劳逸失度、饮食不节等治病因素施加在实验动物上,模拟出与证候表现基本类似的动物模型,如将大鼠置于冰水造成寒凝血瘀模型、恐伤肾的肾虚模型以及饮食失节的脾虚证模型等。除了单因素模拟中医病因病机,多因素复合造模能缩短造模时间、提高造模的效率与质量。

例如,采用疲劳、饥饿及受寒同时作用于小鼠,由于劳 则气耗、饥则伤脾、伤脾则寒邪内袭,可建立虚寒证模型。通过模拟中医病因病机建立的证候动物模型,突出了中医药理论的指导,一定成程度上体现了中医辨证论治的特点,除药物研究之外还可用于中医证候研究,有学者在证候动物评价中引入了舌象、脉象等中医特色的观察指标,使得研究更加贴 近中医临床实际。

此类证候动物模型的不足之处在于,中医传统病因病机不一定能直接造出相应的证候动物模型。中医的病因大多是非特异性的治病因素,同一病因可能导致多个不同证候,而多种病因又可导致同一 种证候。如给动物施加冰水游泳因素,动物可能会 出现寒邪犯肺而形成表证,也可能出现寒凝血瘀证,还可能由于游泳耗气出现气虚证。这会影响实验动物的同质性,降低动物模型的规范性和可重复性。同时,由于中医临床证候本质研究尚处于探索阶段,中医证候的规范和评价标准体系尚未建立,这也造成了动物模型的中医证候属性判别的难度。


03

病症结合动物模型

传统意义的病证结合是指中医辨病与中医辨证的结合,现代的病证结合是在中西医结合体系下,在西医的辨病的基础上结合中医辨证论治。为适应中医临床辨病与辩证相结合的实际情况,建立病证结合动物模型也日益受到关注,并逐渐成为中医实验动物模型发展的新领域。常见的病证结合动物模型制备思路有两种: 单纯西医疾病动物模型观测法,西医病因病理复合中医病因病机造模法。

病证结合动物模型即具备中医证候的特点,又有西医疾病的病理改变,较单纯的西医疾病模型和单纯证候模型更符合中医药的理论和临床实际。然而,病证结合动物模型仍然存在着与单纯证候模型一样的证候认定障碍问题,也存在着单纯西医疾病模型与临床患者不一致问题。


中医药动物模型常见问题解析


01

 所选动物与疾病人群体质不符问题

应注重模型动物体质与疾病好发人群的相符性,采用与发病人群相符体质的动物造模。

02

 疾病与证候关联性不强问题

证候是发病原因的体现,目前模型仍以西医病理病因造模方法主,施加以中医证候体现的干预因素,未能较好地体现疾病和证候之间的因果关联,可以通过大量文献统计,找出该类疾病发生的主要证型,在证候模型基础上施加疾病发生的诱因可能成为该问题解决的主要途径。故在动物建模时应该注意以下几点:

  1. 根据“五运六气”和“子午流注”选择最佳造模时机;

  2. 结合“七情”相生相克原理,诱导动物情志致病;

  3. 以小型“六淫”气候箱,模拟“六淫”的致病规律

以上三种因素相结合能较好模拟中医发病过程,有望解决中医药研究中证候和疾病关联性不强的难题。

03

 缺乏病证结合动物模型评价体系

目前中医证候动物模型评价研究中,通过对动物模型进行“四诊”信息的采集,参照临床诊断、辩证的方法来辨识动物模型的证候是中医证候模型评价的主要手段。同时,将临床和基础研究中能够较客观地反映证候特征的客观指标、 特异性指标,体现到动物模型评价中。

  1. 以动物特有的“四诊信息”结合现代技术手段(基因组学、代谢组学、蛋白组学等)收集病证结合动物模型“证候”和“疾病”的相关指标;

  2. 指标应从宏观的“四诊信息”到微观的“生化、分子生物学”指标等,以宏观指标为主,微观为次,分主次赋值评分评价;

  3. 运用经典方剂检测动物证候和疾病的成模情况。

病证结合动物模型的建立是一个系统的复杂工程,中医药动物模型的完善,尚需多学科共同的参与,此外,重视对动物自然疾病的发病规律的观察,可能有助于中医药证候动物模型的完善。


相信随着科技的发展和中医药研究的深入,具有中医药特色的证候动物模型、病证结合动物模型建立与评价的重视程度和研究水平将不断提高,这对于扩大中医药的国际认可度、明确中医证候本质、创新中药开发等方面具有巨大的学术价值和经济意义。

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