作者:吴水生 郭改革 李长伟 吴符火 陈朝元
【摘要】 提出了疾病缩减效应假说,认为这一假说可解释中医用药规律及中药配伍提高疗效的机制。并以胃溃疡病作为病理模型,理中汤为对象,进行拆方实验,以验证疾病缩减效应是否存在,揭示疾病缩减效应假说的科学性及其研究的可行性。
【关键词】 疾病缩减效应;胃溃疡;理中汤;假说
Abstract: It puts forwards the hypothesis of disease curtailment efficacy, viewing that it may explain the TCM medication rule and the mechanism of TCM compatibility improving cure effect; taking gastric ulcer as pathological model, Lizhong Decoction as object, it makes split formula experiment to test its existence of disease curtailment effect, exposing the scientific and available hypothesis.Key words: disease curtailment efficacy; gastric ulcer; Lizhong Decoction;hypothesis
1 疾病缩减效应假说的提出
为了解释中药复方物质基础及其与药效相关性,我们提出了疾病缩减效应假说:中药复方天然组合化学库中的多种有效成分,在一定的有效药物浓度范围内,以低于其某一单体成分治疗剂量进入人体后,有选择地反复作用于与某种疾病有关的多个直接靶点或间接靶点,此后,以协同、整合等形式,通过"疾病缩减效应",达到治疗疾病、减轻病痛的药理作用。
疾病缩减效应:假如某疾病A有x1,x2,x3……xn个病理环节,现有d1,d2,d3……dn种单一化合物药物,这dn种化合物各自均对疾病A有治疗效果,但它们分别针对的是上述xn个病理环节。根据药效学量效关系原理,在一定的有效药物浓度内,选用某药物di,使得其药效为最大效应的10%(此时药物di的用药量记为dix10),疾病减轻或好转了10%,因而用药后疾病A还剩90% (110%)1;如果di与dj两药同用,且用量为dix10,djx10,此时用药后疾病A剩81%[(1~10%)2];同理,如果xn个药物同时应用,且其用药量均为dnx10时,用药后疾病A的结果将为(1~10%)n。所以,随着n的不断增大,A的结果将越来越接近0,也即疾病将越来越倾向于消失而痊愈。
根据《素问》“大毒治病,十去其六;常毒治病,十去其七;小毒治病,十去其八;无毒治病,十去其九”,要使疾病A“十去其九”,经计算后药物(其用量为dnx10)数量n为2122(21∶10.94%;22∶9.85%);若di的用药量为dix20,则使疾病A“十去其九”时所需的药物数量n为10~11(10∶10.74%;11∶8.59%)。在一剂药中含有10~22个具有活性的化学成分,这对中药复方而言是完全可能的。如泽泻中具有降血脂,防治脂肪肝的有效成分就有泽泻醇A、B、C,泽泻醇单乙酸乙酯A、B、C,胆碱、精氨酸等等,若与山楂、石决明、茵陈等配伍用以高血脂的治疗,如此组成的中药复方中具有降血脂活性的化学成分定将不少于22个。
这一假说可解释中医用药规律:药简力宏(提高dix值)或药味多(增加药物数量n)而用量减(减少毒副作用)。
如四妙勇安汤中金银花90g,玄参90g,当归60g,甘草30g,药仅四味,但用量却甚大,能如此应用在于:一是此四药药性平和,毒性不大,短期内用此大量,不致中毒;二是提高有效成分含量,有利于疗效发挥。即加大dix值,减少药味n,也能达到使疾病“十去其九”的目的。而对于那些有一定毒性、作用峻猛、反应剧烈的药物就得减少用量,减短疗程,“十去其六”,以缓图治,如十枣汤的用量甚小,且中病则止;或增加药味(n),针对多个相关靶点,起协同、整合、加强的作用,达到减轻疾病的目的[(1~10%)n]。
这一假说正好解答了中药讲究配伍以提高疗效的机制。一般地就单味药而言,其有效成分结构往往相似,从构效关系上看,其作用靶点(病理环节)可能大致相同,在治疗上存在疗效叠加效应(dix1+dix2+……+dixn)甚或竞争拮抗效应。而不同药味,其有效成分结构差异较大,作用靶点(病理环节)往往不同,因而增加药味(n),可针对多个相关靶点,起协同、整合作用,提高疗效,达到减轻和治愈疾病的目的[(110%)n]。
2 疾病缩减效应假说的实验验证
针对所提出的疾病缩减效应假说,我们选择了现代医学认识清楚的胃溃疡病作为病理模型,以临床上常用于治疗消化性溃疡并取得较好疗效的理中汤为对象,进行拆方实验,以验证疾病缩减效应是否存在,初步揭示疾病缩减效应假说的科学性及其研究的可行性。
2.1 实验材料
(1)动物:4月龄SD大鼠,体重200g左右,雌雄兼用。(2)仪器设备:Haier低温冰柜、离心机、O2气体罐、大鼠固定架、游标尺、解剖显微镜、缝合针线及手术器具等。
2.2 方法
(1)分组:①理中汤组;②炙甘草组;③干姜组;④白术组;⑤人参组;⑥模型组。(2)药物用量:①理中汤组:人参、干姜、白术、炙甘草各2.25g,整方用量为9g;②人参9g;③干姜9g;④白术9g;⑤炙甘草9g。(3)实验用中药的制备:分别称取上述用量的实验用药物,用挥发油提取器将干姜、白术两味药提取挥发油后,再与人参、炙甘草合并用,以8倍量蒸馏水煎煮2次,过滤,浓缩,醇沉,过滤,回收乙醇,合并挥发油,制成一定浓度的实验用制剂,置冰箱中备用。单味中药的制备:人参、干姜、白术、炙甘草分别(干姜、白术两味药分别提取挥发油后,其残渣)用8倍量蒸馏水煎煮两次,过滤,浓缩,醇沉,过滤,回收乙醇,(干姜、白术两味分别合并挥发油),制成一定浓度的实验用制剂,置冰箱中备用。(4)给药:动物造模前2天,按各组动物公斤体重换算用药量,灌服各规定药物,每日早晚各1次,连续2天,实验当天早上灌服1次。空白组给等量的注射用水。
2.2.1 大鼠束缚寒冷应激性胃溃疡模型
健康SD大鼠,雌雄各半,禁食不禁水24h,在乙醚麻醉下,四肢固定于自制的有机玻璃大鼠固定架上,置于调节至4℃左右的内通以O2的大冰柜内,保持2h后结束造模。
2.2.2 检测指标及方法
本项目的检测指标应涉及胃壁细胞上的胃泌素受体、h3受体、毒蕈碱受体和H+K+ATP酶等抗消化性溃疡药物的直接作用靶点,如此最能说明问题。但是本项目中未予采用,是考虑到所采用的西药作用靶点已十分明确,而本研究的主要着眼点是:在低于各药单一剂量情况下,各药联合运用时是否起到了整合、协同、放大效应,因而从胃酸分泌、胃蛋白酶活性、胃泌素测定等整体实验上仍可以判断此效应是否存在,结果也能说明问题。
(1) 溃疡指数计算。造模结束后,以乙醚麻醉,打开腹腔,结扎贲门和幽门,注入1%甲醛溶液,并浸入同浓度甲醛溶液中,20 min后沿胃大弯剖开,用水轻轻冲洗去胃内容物后展开,置解剖显微镜下观察胃粘膜损伤并计算胃溃疡指数。黏膜损伤指数计分参考Guth 方法,以糜烂点直径的大小分5个等级,决定各等级的溃疡点数,通过累积定出黏膜损伤指数,即:斑点样糜烂-1;糜烂点≤1 mm-2;糜烂点直径大于l~2 mm3;2~4 mm -4 ;> 4 mm -5。总计后作为溃疡指数,在各组间进行统计分析比较。
(2)胃液酸度、游离酸、总酸度测定。在大鼠幽门结扎型胃溃疡模型造模方法项下,收集胃液后,准确计量胃液体积。将大鼠胃液置5000 rpm速度下离心10min,取上清液0.5ml,平行测定两份。以酚酞的乙醇溶液( 1% )和二甲氨基偶氮苯的乙醇溶液( 5%)做指示剂,用0.01 mol/L氢氧化钠滴定胃液颜色变为橙黄色做为游离胃酸的终点,继续滴定胃液变成红色做为总酸的终点。记录2次滴定所耗用的氢氧化钠的体积,计算游离酸的酸度及总酸度。胃液量以ml/100 g 体重(ml/100 g)表示,总酸度以H (mmol/100 g/12h)表示,胃酸度以H (mmol/L)表示。
(3)胃泌素的测定。在“大鼠束缚寒冷应激性胃溃疡模型造模方法”和“大鼠幽门结扎型胃溃疡模型造模方法”项下,大鼠摘眼球取血2ml,放入事先加抑肽酶和EDTA Na2的离心管,迅速离心取血清放入空白离心管,低温保存以供测定胃泌素等项目。具体测定按试剂盒方法。
2.2.3 统计学处理
数据用SPSS14.0软件统计分析,用t检验方法。
2.3 结果
(1)疾病残留度见表1。表1 对大鼠胃溃疡模型溃疡指数及疾病残留度的影响(略)各组与模型组比较,*P<0.05。以模型组的平均值A为100%疾病指数(原始状态),而各单味药组平均值Bdn为经过治疗后疾病残留指数(治疗后状态),那么各单味药组疾病残留度(Residual) Rdn=(1-(A-Bdn)/A)。复方组理论疾病残留度Rdm=(1-(A-Bdi)/A)×(1-(A-Bdi)/A)×…×(1-(A-Bdn)/A)×n。之所以要乘以n,是因为本复方各组成药物的用量均为各单味药用量的1/n,因而如果在线性量效关系范围内,其整体效应就相当于单味药用量的1/n,所以复方组的最终效应当乘以n倍。本实验中理中汤组理论疾病残留度=(1-(A-Bd1)/A)×(1-(A-Bd2)/A)×(1-(A-Bd3)/A)×(1-(A-Bd4)/A)×n=0.588×0.817×0.464×0.418×4=0.372。
(2)理中汤对大鼠胃溃疡模型胃酸等指标的影响见表2。表2 理中汤对大鼠胃溃疡模型胃酸等指标的影响(略)。 各组与模型组比较,*P<0.05。理中汤组及各组成药物组均能使胃酸值降低,以游离酸以干姜组降低最为明显,而总酸度则以甘草组为最;胃泌素各组之间均未显示出差异,说明理中汤不是作用于胃泌素的分泌而起作用。
3 讨论
3.1 模型的选择
理中汤出自由《伤寒论》,具有温中袪寒,补益脾胃的功能,临床中广泛用于消化性溃疡的治疗并取得了良好的疗效。方中干姜温中散寒,扶阳抑阴,为君药;人参补虚益脾,培补后天之本,为臣药;白术健脾燥湿,健运中州,是为佐药;炙甘草补脾益气,调和诸药,用之为使。共成温补脾胃之剂,主要适用于脾胃虚寒证的治疗。这与束缚寒冷应激性胃溃疡的病理模型机制甚为相符,因而本实验选用此模型来进行实验。
3.2 实验药物用量的确定
理中汤原方用量人参、干姜、白术、炙甘草各9g,但考虑到本实验目的为验证方中各药味的协同作用,如果方中每味药物用量与单味药物用量相同,则难以反应与说明其整合与协同作用,故此每味药的用量为各单味药用量的1/4,即2.25g,整方用量为9g。而人参、干姜、白术、炙甘草各单味药组用量分别为9g。
3.3 实验结果表明
以溃疡指数为指标时,理中汤组、人参组和白术组与模型组对比均有显著性差异,也即理中汤、人参和白术能有效防治束缚寒冷应激性胃溃疡疾病,而炙甘草和干姜没有显示出明显的抗胃溃疡效应。这与理中汤以干姜为君药的理论不相一致。考虑其原因可能脾胃气虚是中焦虚寒的基础与进一步的发展,而人参与白术均为健脾益气之品,故显示出良好的防治作用。但其中以理中汤为最佳,其次为人参,再其次为白术,说明干姜与炙甘草能加强人参与白术的作用,证明了复方存在的整合与协同作用。以游离酸与总酸度为指标则各实验组与模型组对比均有显著性差异,显示出抑制胃酸分泌的功能,具体原理有待进一步的探讨。胃泌素各实验组与对照组比较无明显差异,说明此指标对此模型没有特异性。
3.4 疾病缩减效应的验证
本实验中理中汤组理论疾病残留度为0.372,实验结果实际疾病残留度为0.320,理论与实际值十分的接近,说明其疾病缩减效应的客观存在。也即说明中药复方通过多成分的协同、整合,通过多种作用靶点起到减轻病痛的目的。