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第四章 中医动物实验研究

Jan 25, 2016

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第四章 中医动物实验研究. ● 本章主要介绍: ( 1 )动物实验的一般原则和方法。 ( 2 )证候动物模型与实验动物辨证。 ( 3 )动物实验在中医研究中的应用。 ● 学习本章节,要求大家重点掌握: ( 1 )动物实验的一般原则和方法。 ( 2 )中医证候动物模型造模方法。 ( 3 )大鼠 / 小鼠的四诊和辨证方法。. 动物实验是近代生命科学实验发展的重要方法,也是生命科学研究与教学的基本手段之一。 - PowerPoint PPT Presentation
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第四章 中医动物实验研究第四章 中医动物实验研究

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● 本章主要介绍: ( 1 )动物实验的一般原则和方法。 ( 2 )证候动物模型与实验动物辨证。 ( 3 )动物实验在中医研究中的应用。 ● 学习本章节,要求大家重点掌握: ( 1 )动物实验的一般原则和方法。 ( 2 )中医证候动物模型造模方法。 ( 3 )大鼠 / 小鼠的四诊和辨证方法。

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动物实验是近代生命科学实验发展的重要方法,也是生命科学研究与教学的基本手段之一。

动物实验也是实验中医学的重要组成部分和重要的研究方法及手段,无论对中医学数千年来所积累的疾病认识、丰富的防治经验进行验证和总结,对历代医家理法方药的研究,对中医学理论的研究和发展,还是对当前中医药学各个学科的教学、科研,对新的治疗方法(包括应用药物和非药物疗法)的创立与发展,乃至对新的中医药学理论体系的创立等,都是不可或缺的。

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● 动物实验涉及 1 个最基本的问题,即:中医药实验研究是否能采用动物实验?这个问题又涉及 3 个问题:( 1 )动物能不能替代人? 1 )大多实验动物与人类有许多相似的地方。涉及

基因、蛋白、生理、生化、病理等方方面面,以往实验已充分地证明两者的相似性,且形成了医学实验由动物探索、筛选、毒性等过渡到临床观察的成功模式。

麻雀虽小,五脏俱全;雄狮实验。2 )动物毕竟不是人。因此,凡涉及诊断、治疗等

动物实验所获得的结论,最终还需要在人体上试验。

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( 2 )医学实验,不采用动物实验行不行? 临床开展人的实验有许多困难,甚至没有办法开展。

诸如伦理道德限制,临床观察周期长、干扰因素多、研究费用大、研究工作量大、研究条件要求高、创伤性机制研究困难,以及难以开展大批量、重复的探索性实验。

而动物实验显示出无可比拟的优势:没有关于人的伦理道德限制,实验周期短、干扰因素得以控制、研究费小、研究工作量小、研究条件要求低、可以开展创伤性机制研究,以及可以开展大批量、重复的探索性实验。

因此,当代的医学实验不采用动物实验不行。

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( 3 )中医学实验,不采用动物实验行不行? 显然也不行。区别在于,中医学动物实验要求探索

和发展能够满足中医特色的方法学、技术和理论。比如实验动物的望闻问切四诊、辨证论治、理法方药等。

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第一节 动物实验的一般原则和方法 第一节 动物实验的一般原则和方法 通过长期的探索,动物实验的一般原则和方法业已

明朗,并形成了“实验动物学”。

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什么叫实验动物学?实验动物学实验动物学( Laboratory Animal Sciences )是研究

有关实验动物和动物实验的科学,对实验动物的生物特性、饲养繁殖、遗传育种、质量控制、疾病防治和开发应用,以及动物实验的规范和要求,形成了一整套完整的理论和方法。

1988 年,国家科委颁布了 2号令《实验动物管理条例》,成为我国第一部实验动物管理法规。

以上这些理论和方法适用于中医动物实验。同时,中医的动物实验又有其自身特点,其研究、发展还将丰富实验动物学的内容。

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一、实验动物的选择一、实验动物的选择什么叫实验动物?实验动物实验动物( Laboratory Animal , LA )是指以实验

研究为目的,在一定的环境条件控制下,经过培养驯化,具有明确的生物学特性和清楚的遗传和微生物背景的动物。

实验动物具有 3 大特点:遗传学特点、微生物与寄生虫的监控特点,以及应用特点。

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采用普通动物,不采用实验动物行不行?不行。非实验动物存在:获得困难、疾病和不健康、

饲养和营养不佳、个体差异大和遗传不稳定等。选择实验动物应遵循哪些具体原则?实验动物的选择通常遵循以下原则:① 功能、代谢、

结构诸方面与人相似;② 标准化的实验动物;③ 解剖、生理特点符合实验目的要求;④ 存在某些特殊反应、对刺激敏感的实验动物;⑤ 与人类疾病的相关性较为密切;⑥ 易获得、经济实用: 

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(一)尽量选用机能、代谢、结构诸方面与人相似(一)尽量选用机能、代谢、结构诸方面与人相似的实验动物的实验动物利用与人类某些相近的特征,有助于对人类疾病的

实验、探索和推断。一般来说,动物的进化阶段愈高,功能、代谢、结

构愈复杂,也就愈接近人类。如灵长类动物猴、猩、狒狒,是研究人类脊髓灰质炎、痢疾、肝炎、麻疹等疾病的理想动物,但价格昂贵,不易获得,饲养管理困难。还有树鼩、小型猪等。

(二)选用标准化的实验动物(二)选用标准化的实验动物什么叫标准化实验动物?标准化实验动物标准化实验动物指遗传背景明确、饲养环境与动物

体内的微生物得到控制、符合一定标准的实验动物。

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为什么要选用标准化的实验动物?希望实验结果准确、能够重复,不受到其他因素干

扰。标准化实验动物标准化实验动物指:遗传学、微生物学、环境及营

养控制而繁育的,排除细菌、病毒、寄生虫和潜在疾病对实验结果的影响,排除杂交、遗传学污染而造成的个体差异的实验动物。这也是同行交流、认同的前提。

常用的实验动物有:近交系动物、突变系动物(自然发生的和基因敲除的)、系统杂交动物或封闭群动物。同时应对实验动物进行微生物控制,尽量使用无菌动物、已知菌动物、无特定病原体动物(后面有介绍)。

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(三)选用解剖、生理特点符合实验目的要求的(三)选用解剖、生理特点符合实验目的要求的实验动物实验动物

不同实验动物存在某些解剖、生理特点和差别,应适当选择、使用,避免误用。

例如,大白鼠无胆囊、肝脏再生能力很强。大鼠与小鼠成熟早,繁殖周期短,产仔多,适用于避孕药、雌激素、胚胎学等研究。 DBA 小鼠对音响刺激非常敏感,闻电铃声后可出现特殊的发作痉挛,甚至死亡。

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(四)选用存在某些特殊反应、对刺激敏感的实(四)选用存在某些特殊反应、对刺激敏感的实验动物验动物

不同实验动物对刺激及其反应敏感度不同,应适当选择、使用,避免误用。包括对实验因素敏感的动物,与实验目的相适应的动物。

例如,小鼠、大鼠及豚鼠的气管和支气管腺不发达,不宜慢性支气管炎或祛痰平喘药实验。小鼠和大鼠无呕吐反应。小鼠对吗啡呈现兴奋作用,可用于吗啡等麻醉药成瘾性实验。大鼠垂体 -肾上腺系统发达,应急反应灵敏,适于做应急反应及肾上腺、卵巢等内分泌实验。豚鼠易于致敏,适用于过敏或变态反应实验。家兔体温恒定,调节灵敏,适用于致热原物质实验。

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(五)选择与人类疾病的相关性较为密切的实验(五)选择与人类疾病的相关性较为密切的实验动物动物

这些可提供研究病因学、流行病学、发病机制、预防和治疗的良好动物模型。如猴对痢疾杆菌敏感,其临床过程、病理变化等与人类似,用猴研究痢疾是最好的实验动物。

许多自发性或诱发性疾病模型能局部或全部反映人类的疾病过程,这些疾病有的可经遗传学方法固定于动物品系之中,有的可在动物身上诱发复制。如无胸腺裸鼠、青光眼兔、肥胖症小鼠等免疫缺陷病、遗传性疾病,在一定程度上减少了人为因素,更接近自然的人类某些疾病,其应用价值很高。

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(六)选择易获得、经济实用的实验动物(六)选择易获得、经济实用的实验动物有些实验动物在某项研究中可能非常重要,但往

往由于来源困难、价格昂贵,或者饲养管理难度大,难以大量推广应用。实验动物的发展趋势是小型化,许多啮齿类实验动物,由于体小,繁殖周期短,饲养管理容易,在生物医学实验中应用广泛。如小鼠、大鼠是医学研究中用量最大、用途最广的实验动物。在不影响实验质量的前提下,应选用来源广泛、最易获得、最经济实用的动物。

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其中:小鼠小鼠被普遍用于: 1 )各种治疗方法筛选性实验;

2 )药物毒性实验; 3 )生物效应测定和药物效价比较实验; 4 )遗传性疾病的研究; 5 )避孕药和营养学实验研究; 6 )肿瘤、白血病研究; 7 )免疫学研究; 8 )传染性疾病研究; 9 )微生物、寄生虫病学的研究; 10 )镇咳药研究等。

大鼠大鼠以其体积大,被用于外科实验、中耳内耳实验、行为学实验、神经 -内分泌实验、放射医学实验等。

豚鼠豚鼠类似,且在营养学、免疫和变态反应等实验中常用。

家兔家兔以其体积大和生理病理特点,被用于心血管和肺心病实验、脂类代谢实验,发热解热实验,生理实验、眼科实验等。

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(七)遵守动物实验的一般原则(七)遵守动物实验的一般原则动物实验要求遵守哪些原则?动物实验要求遵守的一般原则主要包括:品系和品

种、等级、年龄、体重、性别、生理状态、健康情况、实验季节和昼夜过程,以及实验的重复与肯定,最大程度地保证实验结果的可靠性和重复性。

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11.品系、品种.品系、品种何谓品系或品种?在实验动物中,把同一种动物具有不同遗传特性的

群体称为品系或品种:品系品系(( strainstrain )指来源明确,并采用某种交配方法)指来源明确,并采用某种交配方法

繁殖,而具有相似的外貌、独特的生物学特征和稳定的繁殖,而具有相似的外貌、独特的生物学特征和稳定的遗传特性,可用于不同实验目的的动物群体。如近交系、遗传特性,可用于不同实验目的的动物群体。如近交系、封闭群(远交群)、突变系、系统杂交动物等。封闭群(远交群)、突变系、系统杂交动物等。

品种品种(( breedbreed )是人们根据不同需要而对动物进行)是人们根据不同需要而对动物进行改良、选择,即定向培育,并具有某种特定外形和生物改良、选择,即定向培育,并具有某种特定外形和生物学特性的动物群体,其特性能较稳定地遗传。如新西兰学特性的动物群体,其特性能较稳定地遗传。如新西兰兔、青紫兰兔和日本大耳白兔等品种。兔、青紫兰兔和日本大耳白兔等品种。

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主要有哪些品系或品种?主要有近交系动物、杂交群动物、封闭群动物、突

变系动物。何谓近交系动物? (( 1 )近交系动物(纯系动物))近交系动物(纯系动物):杂种动物经过相

当于 20 代全同胞兄妹单线连续繁殖,形成的遗传上具有高度纯合性与稳定性,各条染色体上的基因趋于纯合,品系内个体差异趋于零,近交系数大于 98.6% 即为近交系动物。近交系动物在遗传上是均质的,保证了实验反应的稳定性,在医学研究上具有重要价值。常用近交系小鼠有 BALB/cBALB/c 、 C57BL/6C57BL/6 、 C3H 、 NZB 、 DBA/1 、AFB 等,大鼠有 ACI 、 F344 、 GH 等。

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何谓杂交群动物?( 2 )杂交群动物(系统杂交动物,杂交一代动物,)杂交群动物(系统杂交动物,杂交一代动物,

F1 动物)动物)指两个近交品系动物之间进行有计划交配所获得的第一代动物。如 C57BL/6J 和 DBA/2 小鼠交配后培育的第一代动物即为 BDF1 或 B6D2F1 。由于 F1 有杂交优势,其生活力、疾病抵抗力、对慢性实验的耐受性、繁殖和饲养等均优于近交系;且仍具有遗传均一性,对各种实验结果重复性好,在国际上已广泛使用。

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(( 3 )封闭群动物(远交群动物))封闭群动物(远交群动物)是一个长时期与外界隔离,不从外部引入新血缘,以非近亲随机交配方式(至少连续繁殖 4 代以上)的一个种群动物。因此封闭群动物的群体基因频率基本保持稳定不变,从而使群体在一定范围内保持有相对稳定的遗传特征。同时,封闭群动物的遗传组成又比较接近于自然状态下的动物群体结构,能较好地代表自然群体的遗传特性,所具有杂合特性避免了近交衰退的出现,因此其生活、生育力都比近交系强,具有繁殖率高,疾病抵抗力强等优点,可以大量生产,供应量充足。因此,封闭群动物一般适用于药物筛选、毒理安全试验和教学使用。目前,常见的封闭群动物有,昆明种小鼠昆明种小鼠、、 ICRICR 小鼠小鼠、 NIH 小鼠,WistarWistar 大鼠大鼠、、 SDSD 大鼠大鼠( Sprague-Dawley )、 Brown-Norway 大鼠,以及新西兰兔新西兰兔等。

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(( 4 )突变系动物)突变系动物:某些封闭群携带个别突变基因,称突变种,这些突变可能是以纯合或杂合的形式存在于群体之中,其中一些具有鲜明的人类疾病模型特征。目前还发展了大量的基因敲除小鼠,用于基础和应用研究。

采用品系或品种的实验动物,在于其遗传学特性稳定。此外一些遗传特征得到运用,如 O3H品系小鼠的乳腺癌的发病率为 97% ,而 Wistar品种大鼠肿瘤的自发率却很低。

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22.等级(实验动物分级.等级(实验动物分级))何谓等级?等级等级指实验动物按照微生物和寄生虫控制的等级,

一般分为无菌级动物、悉生动物(已知菌动物)、无特定病原体动物( SPF 动物)、清洁级动物和普通动物等几个等级:

( 1 )无菌级动物(无菌级动物( CF 动物)动物):不携带微生物和寄生虫,由普通动物经无菌剖腹产手术,幼仔置于无菌隔离器中,由人工哺乳或由其他无菌动物代乳饲育而成。置于无菌隔离装置中保育,饲养管理严格按照无菌条件处理。

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( 2 )悉生动物(已知菌动物悉生动物(已知菌动物, gnotobiotic animals , GN 动物)动物):在无菌动物中人为地植入已知的一种或数种微生物的动物。置于无菌隔离装置中保育,饲养管理严格按照无菌条件处理。

( 3 )无特定病原体动物(无特定病原体动物( SPF 动物)动物):动物不携带可能干扰实验的进行或结果的特定微生物和寄生虫,即 SPF动物。 SPF 动物的种群来源于无菌剖腹产动物,在屏障系统中进行保种、饲育及使用,按国家标准,严格实施微生物和寄生虫控制。国际标准的实验动物。

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何谓清洁级动物? ( 4 )清洁级动物:清洁级动物:不带有一些传染病的病原微生

物,及常见的体内寄生虫的实验动物。清洁级动物的引种应来源于更高等级的动物,应在温、湿度可控的亚屏障系统中,进行饲养、繁殖生产或使用。所使用的笼具、垫料、器具、饲料和饮水等,应当实行灭菌处理,动物设施应分区域设置,设计应符合人流、物流防止交叉感染和方便工作的原则,要建立严格管理制度和操作规范。清洁级动物已是我国目前主要使用的质量控制等级的动物,已被广泛地应用于生命科学研究、新药研制和安全评价等领域的动物实验之中,发挥了清洁级动物,易于质量控制,非实验因素干扰少,有较好的敏感性和可重复性的优点。

鉴于当前大多实验系非感染性实验,以及考虑与自然接近、降低成本,清洁级动物使用得最多。

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( 5 )普通动物普通动物:不携带主要的人兽共患病、自身的烈性传染病的病原体及体外寄生。普通级实验动物一般是在开放环境下饲养。目前,我国实验小鼠和大鼠的普通级已取消,豚鼠、兔、犬等仍保留。

附:实验动物环境附:实验动物环境主要有开放系统、屏障系统、隔离系统:开放系统开放系统:专用房舍,自然通风,具有防虫、防鼠

设施,笼具和垫料消毒,使用无污染饲料,人员进出有一定的防疫措施。适用于普通级动物。

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屏障系统屏障系统:主要是用于 SPF级动物的饲育。有正压屏障构造、负压屏障构造(生物安全屏障系统),也有用层流架(正压 /负压)或隔离器作 SPF级屏障系统。与外界隔离,空气经三级过滤净化后才进入屏障设施之内,空气洁净度为 10000级。通常应保持为正压,不低于 20~50Pa ,出风口设有防空气倒流装置。屏障系统设有清洁和污染走廊,进入系统的笼具、饲料、饮水、垫料、器械等一切物品都要经过严格的消毒灭菌,人员进入要经淋浴、更衣,使用专用的服装,进入的动物要有专用包装,也经严格的消毒处理。系统内的人员、物品和空气等采用单向固定的流通路线,有呼吸系统疾病和皮肤病的人员不能进入系统内。

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隔离系统隔离系统:主要设备是隔离器,用于饲养 SPF 动物、无菌动物和悉生动物。隔离器可置于开放系统内运转,则要严格控制系统内环境的温、湿度。操作时,工作人员只能通过隔离器上的橡胶手套来进行饲养或实验。物品是通过包装消毒后,由灭菌渡舱或传递窗传入;动物是经由无菌剖腹产的方法进入;空气经高效过滤,保证隔离器内空气洁净度达 100级,无菌并维持正压状态。

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图 1 动物实验中心 图 2 清洁级准备室

图 3 清洁级走廊 图 4 小鼠饲养室

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33.年龄、.年龄、体重体重通常适用成年、同龄动物,体重一致动物。幼年、

老年实验例外。44.性别.性别生殖和与性别相关疾病宜选用雌或雄动物,否则宜

雌雄各半。此外复制胆结石应选用雌性动物,而氯仿仅对雄性小鼠肾脏造成损害。

55.生理.生理状态状态一般选用无妊娠、哺乳等等无,特殊实验除外。

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66.健康情况.健康情况必须选用健康动物进行实验。动物的健康标准:① 一般情况:体型丰满,发育良

好,行动敏捷,眼睛有神,反应灵活,运动自如,食欲良好,眼球结膜无充血,瞳孔等圆清晰,鼻黏膜处无分泌物,无鼻翼扇动、打喷嚏、抓耳挠腮等情况。② 皮毛颜色:动物的皮毛清洁,被毛浓密有光泽且紧贴身体,无脱毛、蓬乱和真菌感染的现象。③ 腹式呼吸:动物腹式呼吸均匀,腹部无膨大隆起的现象。④ 外生殖器:动物外生殖器无损伤、无脓痂、无异味及黏性分泌物。⑤ 爪趾特征:无咬伤、无溃疡、无结痂等。

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77.实验.实验季节和昼夜过程季节和昼夜过程不同季节和不同昼夜,动物机体反应性会有一定改

变,在实验动物选择中也应予以注意。88.实验.实验的重复与肯定的重复与肯定由于不同种动物有不同的功能和代谢特点,所以在

肯定一个实验结果时,往往采用两种以上动物进行比较观察,尤其将动物实验结果推断到人的实验时应该慎重。例如,所选的实验动物如一种为啮齿类动物,另一种应该为非啮齿类动物。常用的顺序是小鼠、大鼠、狗或猴。

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二、中医动物实验研究的注意点二、中医动物实验研究的注意点中医动物实验研究应注意哪些原则?(一)中医动物实验研究应以中医理论为指导(一)中医动物实验研究应以中医理论为指导学科特色使然。种瓜得瓜,种豆得豆。(二)中医动物实验研究应从中医临床出发(二)中医动物实验研究应从中医临床出发满足临床需求,以及在临床经验基础上探索和发展。(三)中医动物实验研究应突出中医治疗原则(三)中医动物实验研究应突出中医治疗原则各学科的治疗学理论、方法与特色。(四)中医证候动物模型不能照搬西医疾病动物模(四)中医证候动物模型不能照搬西医疾病动物模

型型不宜简单照搬。

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何谓“中医动物模型”?中医动物模型中医动物模型是根据中医理论,对人类疾病原型

的某些特征进行模拟复制,创造出的人工疾病和证候的实验动物。用于探讨证候的实质,揭示辨证论治规律,规范中药及复方使用,促进中医理论发展,认识人类疾病的发生 /发展规律和研究防治措施。

在这,首先涉及到疾病动物模型:

第二节 证候动物模型与实验动物辨证第二节 证候动物模型与实验动物辨证

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● ● 关于医学实验的动物模型关于医学实验的动物模型人类疾病动物模型人类疾病动物模型(( Animal models of human diseasAnimal models of human diseas

eses ):是指为阐明人类疾病的发生机理及建立预防、诊):是指为阐明人类疾病的发生机理及建立预防、诊断和治疗方法而制作的具有人类疾病模拟表现的实验动断和治疗方法而制作的具有人类疾病模拟表现的实验动物。物。

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11.人类疾病动物模型的作用:.人类疾病动物模型的作用:( 1 )人类的替难者,避免了在人身上进行实验所

带来的风险。( 2 )可按研究者的需要获得实验材料。( 3 )缩短研究周期。( 4 )可控制各种实验条件,结果可比性强,重复

性好。( 5 )可提供发病率较低的疾病材料。( 6 )有助于更全面认识疾病的本质。( 7 )药物的药效学研究和安全性评价。( 8 )为教学服务,提供直观生动的教学效果。

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22.人类疾病动物模型的设计原则:.人类疾病动物模型的设计原则:一个好的动物模型应具有以下特点( 1 )相似性:动物模型应与相应的人类疾病有类

似之处,尽可能再现所要研究的人类疾病的病理变化。( 2 )重复性:理想的模型应是可重复、可标准化

的。标准的动物、标准的环境、标准的饲养管理、标准的实验器材、标准的实验操作。

( 3 )可靠性:复制模型应特异地、可靠地反映该种疾病或某种机能、代谢、结构变化,同时应具备该种疾病的主要症状和体征,并经受一系列检测得以证实。

( 4 )适用性:复制模型应尽量考虑今后临床能应用和便于控制其疾病的发展,动物背景资料要完整,生命史能满足实验需要。

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( 5 )易行性和经济性:动物经济而来源充足,便于转运,易于关养。在同等条件下,优先使用标准化的实验动物。

( 6 )安全性:动物模型应不对实验人员和其它人员的生命安全产生威胁。

33.人类疾病动物模型的分类.人类疾病动物模型的分类( 1 )诱发性动物模型( experimental animal mode

l )( 2 )自发性动物模型( spontaneous animal mode

l )( 3 )抗疾病型动物模型( negative animal mode

l )( 4 )生物医学动物模型( Biomedical animal mode

l )以上疾病模型,在中医药实验中被广泛使用。

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在中医药实验中,具有鲜明特点的是“证候动物模型”:

一、证候动物模型的开创和发展一、证候动物模型的开创和发展(一)证本质和证动物模型的开创和发展(一)证本质和证动物模型的开创和发展新中国成立后,中医药研究和发展对中医动物实验

提出了要求。基于肾上腺皮质功能衰退,以及肾上腺皮质激素临

床应用和应用中所发生的副作用,借鉴西医疾病模型建立的方法和思路,邝安堃等采用肾上腺皮质激素尝试创建了肾虚证候鼠模型,这对中医证候的实验室研究展现了全新的视角,提供了新的思路与方法。

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20世纪 70 年代,证本质研究进入了全面铺开、向纵深发展的时期。脾本质和血瘀证本质的研究也相继启动、发展。 80 年代,不同证候动物模型的报道日渐增多。潜在的虚证被观察到,鉴于该阶段,大多四诊表现尚不明显,因而提出采用更为灵敏的实验室检测,即所谓微观辨证,甚至开始在临床尝试这样的辨证方法。

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在以上证候动物模型研发普及取得积极成果的同时,也暴露出一些学术问题,比如:

证候动物模型的建立与界定,存在不规范现象,如何实现证候动物模型的规范化?

如何开展病证结合研究,以及如何解决证候规范化所引起的欠灵活性,从而使规范后的标准更符合中医辨证特色?

单纯应用西医复制疾病模型的方法在证候模型建立中的局限性业已十分突出,如何从中医发病学角度入手复制符合中医理论的证模型?

一些实验室指标检测开始暴露出对不同证候特异性不强的现象,等等。

因此,如何筛选和寻找证的特异性指标,等等。学术界开始寻求新的对策、新的探索。

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(二)中医证候动物模型的复制方法(二)中医证候动物模型的复制方法中医证候动物模型的复制方法主要有哪些?主要有模拟中医传统病因、采用西医病因病理,以

及依据中西医结合病因学说等 3种类型:11.模拟中医传统病因建立动物模型.模拟中医传统病因建立动物模型(( 11 )单因素造模)单因素造模:如根据中医“恐伤肾”原理,

采用猫吓孕鼠法,得到子代先天肾虚模型;用耗气破气理论,以中药(大黄、厚朴、枳实)灌喂大鼠,复制脾气虚动物模型;用人工控制的潮湿环境复制外湿证动物模型;以寒邪伤阳、迟脉主寒证的原理;用寒冷刺激法(大鼠在零下 15℃的冷环境中,持续 4h左右),复制“迟脉”模型等。

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(( 22 )复合因素造模)复合因素造模:用睡眠剥夺的小站台法,模拟中医理论的“惊”和“劳”等病因,在大鼠身上建立心虚证模型;用中医先天不足和后天失养的病因,复制仔兔体弱易感动物模型,建模后,以“捋捏、三揉、三里求”的按摩手法复健,表明此法具有扶正祛邪的作用;采用麻黄汤发汗复加风寒刺激和高温发汗复加风寒刺激制作小鼠卫气虚动物模型,而玉屏风散对此模型具有纠正作用;根据血虚证常由于生血少和耗血多两个方面的原因,用放血和限制饮食法复制“血虚”动物模型等。

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22.采用西医病因病理复制动物模型.采用西医病因病理复制动物模型(( 11 )化学因素刺激法)化学因素刺激法:如采用灌注地塞米松法,

建立家兔糖皮质激素受抑模型,并观察到中药生地能减轻由糖皮质激素对兔垂体 -肾上腺皮质系统和形态的影响;由家兔耳缘静脉注入 10% 高分子右旋糖酐液复制“血瘀”动物模型,实验证明川芎注射液对“血瘀”动物具有较好的治疗作用;采用胃饲大鼠适量秋水仙碱后,出现了一系列典型的脾气虚证候群及符合脾虚证的一些生化、组织指标的相应变化,运用补中益气汤可使这些病理改变得到有效的防治。

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(( 22 )生物因素刺激法)生物因素刺激法:取新西兰小黑鼠与昆明小白鼠第五代杂交鼠具有自身 IgG 和抗核抗体的特点,经血清或组织液诱导形成类似人类内伤痹证的病理模型;以“气管内接种”肺炎双球菌作造模因素,初步建立了家兔邪热壅肺证动物模型,该实验用宣肺透热的代表方剂 - 麻杏石甘汤进行治疗,证实了麻杏石甘汤对邪热壅肺的治疗效应;在建立巴氏杆菌性家兔温病气营传变模型及小鼠模型的基础上,观察解毒凉营护阴注射液在阻断温病气营传变中的治疗作用,结果提示该药能够明显降低模型动物的高热,改善症状,控制病变,减轻病损,延长存活时间,从而达到阻断气营传变,促进机体恢复的治疗作用。

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(( 33 )物理、机械因素刺激法)物理、机械因素刺激法:用结扎大鼠一侧大脑中动脉( MCAO )造成局部灶性脑缺血模型,通过对MACO 大鼠神经病学、被动性条件反射、脑梗死面积及脑组织病理学等多项指标的检查测定,显示出醒脑开窍针法对局灶性脑缺血的明显治疗作用;取体外直肠半结扎法建造“肺与大肠相表里”实验动物模型,模型鼠所出现的反应性肺损害,大承气汤对其有明显促修复作用,验证了“肺与大肠相表里”。

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(( 44 )综合因素刺激法)综合因素刺激法:采用地塞米松、呋喃苯胺酸和大肠杆菌内毒素联合造模的方法,制作温病营热阴伤证家兔动物模型,方法简便,而且模型家兔在证候表现和病理改变上与传统中医理论相关性较高;用静注 Pb-Acet 和 5-羟色胺( 5-HT ),同时口灌 LPS 的方法,对大鼠进行肠源性内毒素血症( EETM )造模,而大承气汤对 EETM 模型出现的病理损害具有明显的保护作用;以氟氢可的松和肾上腺素使大鼠处于阴虚火旺状态,复制慢性血瘀模型等。

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33.依据中西医结合病因学说建造动物模型.依据中西医结合病因学说建造动物模型如以Ⅱ型胶原免疫所致关节炎动物模型为基础,以风

寒湿为痹证外因,肾虚为痹证内因的学说为依据,利用中西医结合肾本质研究的成果,采用复合因子方法制作痹证动物模型;用饮食不节、劳倦过度等因素造成了大白鼠脾虚证模型,在此基础上并用氯化铝( AlCl )复制了 Alzheimer 型痴呆疾病模型,补益脾胃方药对其具有较好的疗效;采用中剂量链脲佐菌素腹腔内注射及肥甘饮食持续喂养 10 周的方法,复制实验性糖尿病大鼠模型(消渴病);以给动物灌服寒凉药及结扎冠状动脉并逐渐缩窄升主动脉口径,制作家兔充血性心力衰竭少阴病阳虚水停证模型,加味真武汤注射可明显降低模型家兔血浆内皮素水平,是治疗该病证的作用机制之一,等等。

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(三)动物模型研究存在的问题及展望(三)动物模型研究存在的问题及展望通过几十年的探索,中医的实验动物,尤其是证动

物模型研究取得了空前的成就,同时,也暴露出了一些问题,主要表现为以下几方面。

11.如何发展和完善实验动物的诊法与辨证.如何发展和完善实验动物的诊法与辨证在临床上中医通过“望、闻、问、切”四诊相参可

以搜集到较为完整丰富的辨证资料,但长期以来,由于实 验 动 物既无 法“问”, 也 不好“切”,“望”和“闻”也不存在一个规范的标准,因此动物模型很难用四诊方法进行辨证和评价。

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22.如何采用符合临床实际的复合因素造模.如何采用符合临床实际的复合因素造模鉴于人体疾病是在内外环境、饮食、情志等诸因素

作用下发生病理改变而出现的以某一脏腑组织病变为主的综合症候群。如脾虚证多由于饮食、感染、劳倦、七情等诸因素所致;肾虚证是由先天不足、后天劳伤(房劳为主)、五脏病久及肾所致,可见其病理改变与动物模型相比存在很大差异。

33.如何处理好动物模型的病证分离问题.如何处理好动物模型的病证分离问题建议建立病证结合模型,既可用现代医学方法结合

中医基础理论知识造模,亦可通过现代医学方法按照中医传统病因造模,既可病证同塑,亦可先病后证。

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44.如何发挥动物实验对中医临床的指导作用.如何发挥动物实验对中医临床的指导作用建议选择某些系统、组织,或同类实验动物中更接

近人类某些系统、组织的实验动物,加大不同实验动物的互相验证。

55 .如何模拟类似于生活实际的标准化动物饲养与.如何模拟类似于生活实际的标准化动物饲养与实验环境实验环境

动物实验环境越标准化,就越背离患病机体的真实状况,怎么样解决这一问题,模拟类似于人类的社会、生活环境,是动物实验需要解决的学术问题。

此外,已有的研究还存在方药反证的局限性,动物模型的评价标准不统一等问题。

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二、大鼠、小鼠的四诊和辨证方法的创建与发展二、大鼠、小鼠的四诊和辨证方法的创建与发展我们在长期的中医药动物实验研究中,遇到并提出

了系列学术问题:(( 11 ))中医辨证论治讲究望闻问切,但是长期以来

一直缺少大鼠、小鼠四诊和辨证的方法、技术和理论。(( 22 ))证候是体内多系统、组织、细胞、分子等不

同层次生物学变化外在的综合反映,因此,证候造模、实验室检测、治疗反证,不能替代四诊。

(( 33 ))不同证候动物模型的缺乏深入细致地基于四诊的比较,一些实验室检测指标的辨证意义尚不明确,部分证候动物模型的准确性、可靠性也缺乏评价。

举例举例:卢文丽等有关不同气虚造模证候表现的异同。

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(( 44 ))实验室检测,往往要求处死或创伤动物,难以动态跟踪和观察动物证候的演变、对治疗的反应,使动态评估辨证论治疗效困难。

(( 55 ))实验室检测,成本高、周期长,不利于基础研究和发展的高效、批量的要求。

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正常小鼠是否具有体质差异,疾病小鼠是否会自发形成证候,及其兼夹与演变?

能不能模拟中医临床的望闻问切四诊,实现大鼠、小鼠的四诊和辨证?

我们观察到,大鼠、小鼠存在体质差异,以及同病异证、异病同证的现象,而不加辨证的治疗,疗效往往受到限制,甚至会产生副作用。

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因此,我们提出借鉴中医四诊和辨证的方法和思路,探索病建立大鼠、小鼠四诊和辨证的方法、技术的假说。围绕这一假说,形成了一系列学术问题:

11 ))大鼠、小鼠是否与人类相似,存在证候?22 ))正常小鼠是否具有体质差异,疾病小鼠是否会

自发形成证候,及其兼夹与演变?33 ))能不能模拟中医临床的望闻问切四诊,建立起

大鼠、小鼠四诊采集的方法?44 ))对大鼠、小鼠所采集的四诊信息能不能满足辨

证的需要?55 ))如何实现大鼠、小鼠四诊信息的标准采集、计

量化的采集?

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66 ))能不能提高四诊采集效率以满足大样本实验的需要?

77 ))是否能够通过建立大鼠、小鼠的四诊工作站,实现以上目标?

88 ))如何实现大鼠、小鼠的辨证,如何实现其辨证的标准化、计量化?

99 ))辨证的可靠性如何,重复性如何?1010 ))能不能实现疾病大鼠、小鼠的个体化辨证论治,

并客观、计量化地评价辨证论治的疗效?1111 ))辨证论治的疾病的疗效如何,对证候的疗效如

何?程度如何?以上系列学术问题实际上也是中医辨证论治研究、

中医动物实验研发的系列关键学术问题。对此,我们开展了长期的探索和研究,并取得积极进展:

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《实验动物辨证论治方法的研发历程实验动物辨证论治方法的研发历程》 在介绍之前,请大家考虑以下一些问题:是否能实现大鼠、小鼠四诊信息采集的标准采集、

计量化?大鼠、小鼠四诊与临床四诊最大区别在哪些方面?大鼠、小鼠四诊有哪些优点与不足?如何看待实验动物的四诊?对于大鼠、小鼠四诊,你有何建议?介绍“实验动物辨证论治方法的研发历程”(介绍“实验动物辨证论治方法的研发历程”( PPPP

TT))

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(一)大鼠、小鼠的四诊采集(一)大鼠、小鼠的四诊采集 “实验动物辨证论治方法的研发历程”业已介绍。(二)大鼠、小鼠计量化、标准化四诊采集(二)大鼠、小鼠计量化、标准化四诊采集请考虑以下问题:什么叫大鼠、小鼠的四诊工作站?其用途如何?大鼠、小鼠四诊工作站有哪些单元构成?如何实现大鼠、小鼠的计量化辨证?如何实现大鼠、

小鼠辨证论治计量化的疗效评价?前提是实现大鼠、小鼠的计量化四诊检测方法。

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11.四诊工作站的提出及构思原则 .四诊工作站的提出及构思原则 (( 11 )非创伤性原则)非创伤性原则。实现非创伤性的四诊检测,

以利于动态观察大鼠、小鼠证候及其演变,以及辨证论治的疗效。

(( 22 )标准化)标准化、客观化、计量化原则、客观化、计量化原则。使四诊检测可以重复,前后对照、比较。

(( 33 )可操作性原则)可操作性原则。操作方便,包括在单位时间内可以同步检测大样本的大鼠、小鼠。

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(( 44 )低成本原则)低成本原则。设备售价低,利于普及。(( 55 ))流水作业原则流水作业原则。四诊检测实行多人的流水

作业,提高检测速度和检测质量。四诊工作站,及其标准化的流水作业方法和操作

标准,期望满足以上原则。

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22.大鼠、小鼠四诊工作站构成.大鼠、小鼠四诊工作站构成大鼠、小鼠四诊工作站由哪些单元构成?四诊工作站主要包括:全身数码拍照、旷场检测、

抖笼、抓力测定仪、爪和尾显微放大拍摄、舌显微放大拍摄、自然状态下心电快速采集、腋温采集、红外热像仪、体重采集、摄食量检测、饮水量检测、疾病的特殊检测、计算机信息综合处理等单元:

(( 11 )全身)全身数码拍照数码拍照: 3200K (色温) 250W摄像专用光源,普通数码相机,俯视拍摄大鼠、小鼠在饲养笼中的自然状态;多角度拍摄个别大鼠、小鼠在绘有 1cm2 方格的木板上站姿;拍摄个别大鼠、小鼠与正常对照鼠并列的局部特写,如站立、头部、耳、吻、爪、尾等。四诊检测后电脑播放,进一步仔细望诊。

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(( 22 )旷)旷场检测场检测:普通数码相机、三脚架、标准方格(约为被测鼠体长的 1/2 )透明检测笼具构成。俯视拍摄大鼠、小鼠在饲养笼中 35s自主活动。诊检测后电脑播放,逐一记录各大鼠、小鼠水平跨格移动和前肢离地垂直站立次数。夜间检测观察其好奇、经历、情绪等自主活动及程度;日间检测观察其睡眠状态。

图 5 小鼠行为学旷场实验标准方格透明检测笼具

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(( 33 ))抖笼抖笼:有现成商品,记录各大鼠、小鼠自主活动的次数和幅度。夜间检测观察其好奇、经历、情绪等自主活动及程度;日间检测观察其睡眠状态。

图 6 小鼠自主活动状况采集单元

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(( 44 ))抓力测定仪抓力测定仪: YLS-13A 型大、小鼠抓力测定仪,可用于抓力检测。

图 7 YLS-13A 型大、小鼠抓力测定仪

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(( 55 )爪、尾显微放大拍)爪、尾显微放大拍摄摄: SQF-EA 体视显微镜, 3200K (色温) 250W 摄像专用光源,自制光源装置, NIKON Coolpix4500 数码相机,自制显微镜与数码相机接口构成。显微放大并拍摄大鼠、小鼠爪和尾。四诊检测后电脑播放,进一步观察其色泽、胖瘦、清洁、溃疡、创伤等表现,以及计算机图像处理,提取色素 R 、 G 、B ,定量分析其颜色的变化。用以观察其气血阴阳和胃气的变化,类似于临床的望舌、望面色。

图 8 小鼠爪显微放大拍摄装置与方法

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图 9 小鼠爪的固定方法 图 10 小鼠尾的固定方法

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(( 66 )舌显微放大拍摄)舌显微放大拍摄:体视显微镜、摄像专用光源和装置、数码相机及接口同上,以及自制大鼠、小鼠仰卧及口腔撑开固定器。将大鼠、小鼠麻醉,仰卧位,轻轻撑开口腔,自然暴露出舌,数码拍照。四诊检测后电脑播放,进一步观察其色泽、胖瘦、舌面等表现,以及计算机图像处理,提取色素 R 、 G 、 B ,定量分析其颜色的变化。用以观察其气血阴阳和胃气的变化,类似于临床的望舌。

图 11 麻醉后小鼠舌象的观察(扩口器及小鼠的体位)

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图 12 正常大鼠舌象 图 13 正常大鼠舌象

图 14 正常小鼠舌象 图 15 正常小鼠舌象

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(( 77 )自然状态下心电快速采集)自然状态下心电快速采集:采用大鼠、小鼠自然状态下心电采集装置(本项目组研发的专利产品,专利号: ZL03116816.7 )及 XD-7100单道心电图机。自然引导出其心电图,用以部分替代脉诊,准确反映其清醒状态下的心率与心律。

图 16 小鼠心电图检测设备 图 17 小鼠自然状态下所采集到的心电图

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(( 88 )腋温采集)腋温采集:数字WMY-01 型温度计。可以分别采集大鼠、小鼠腋温、肛温、爪温等,对于评价证候的寒热程度。

图 18 数字WMY-01 型温度计 图 19 小鼠腋温测量方法

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(( 99 )红外热像仪)红外热像仪:如 ThermaCAM P30 型号红外热像仪,用以拍摄大鼠、小鼠在饲养笼内,以及个别的体表红外热像。四诊检测后电脑播放,进一步观察其不同部位体表温度,用以判断其寒热程度。

图 20 红外成像仪 图 21 小鼠红外成像

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(( 1010 )体重采集)体重采集:采用 MP200B 型电子天平。

图 22 MP200B 型电子天平

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(( 1111 )摄食量检测)摄食量检测:定期称重所添加饲料和所剩余饲料的重量,估算各大鼠、小鼠饲料消耗量。

(( 1212 )饮水量检测)饮水量检测:定期测量所添加饮水和所剩余饮水的容量,估算各大鼠、小鼠饮水量。

(( 1313 )疾病的特殊检测)疾病的特殊检测:例如荷瘤小鼠瘤径的测量、高血压大鼠血压的检测等。

图 23-1 大鼠血压测量系统 图 23-2 大鼠及尾部加温器

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(( 1414 )计算机信息综合处理单元)计算机信息综合处理单元:由个人电脑、打印机、 Office2003 、 Photoshop7.0图像软件、多媒体播放软件、 SPSS14.0统计软件等组成。主要是用于分析数据,实现计量化辨证。

图 24 信息综合处理单元

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33.大鼠、小鼠四诊工作站操作.大鼠、小鼠四诊工作站操作具体操作方法参见本教材第七章的实验指导。

(三)大鼠、小鼠常见证候辨证标准(三)大鼠、小鼠常见证候辨证标准

大鼠、小鼠常见证候辨证标准包括传统意义上的辨证标准,以及计量辨证标准。

教材的这一部分为传统意义上的辨证。

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请考虑以下问题:你如何看待实验动物的辨证?大鼠、小鼠辨证有哪些优点与不足?对于大鼠、小鼠辨证,你有何建议?当采集完所有大鼠 / 小鼠四诊信息后,进入以下辨

证。* 大鼠 / 小鼠四诊信息采集除参考本教材外,可以

参考方肇勤主编《辨证论治实验方法学——实验小鼠诊《辨证论治实验方法学——实验小鼠诊法与辨证》法与辨证》(上海科学技术出版社, 2006 )。

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11.症状等辨证信息的归类预处理.症状等辨证信息的归类预处理基于一些症状在辨证过程中具有类似的辨证价值,

因此予以归类,便于辨证。主要归类为病邪、病性、病位等,见表 1~ 3 :

表 1 形质、迟动、淡、红、青紫、瘀、寒热症状类 类别 症状等辨证信息

形质减少 消瘦、羸瘦、体重减轻 /偏轻、去瘤体重减轻,毛 /爪 / 尾少光泽 /无光泽;爪、尾瘦瘪 /偏瘦

形质增加 胖、体重偏重 /重、去瘤体重增加;爪、尾偏胖、胖(肿);肛门肿

动 心率偏数 /数;食量、饮水量增加;吻、躯体移动增加迟 心率缓 / 迟;食量、饮水量减少;吻、躯体移动减弱淡 唇、耳、爪、尾淡 /偏淡;小便色淡红 唇、耳、爪、尾红 /偏红、绛;肛门红;小便色赤热 腋温偏高 /高;爪 / 尾热寒 腋温低 /偏低;蜷缩、扎堆、畏寒喜暖、发抖;爪、尾凉

青紫、瘀 唇、耳、爪、尾暗、偏暗 /青紫、紫红;唇周发黑;肿瘤、肿块

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表 2 虚实、湿、毒、病因病邪、病态症状归类

类别 症状等辨证信息实 病邪造模、肿瘤,爪强直、爪较苍老 /苍老

老年、发育不良,食量减少、体重减轻、去瘤体重减轻、消瘦、羸瘦,吻、躯体移动减弱,精神委靡、反应迟钝、倦怠、蒙眬欲睡、嗜卧;步态不稳、活动减少、行动呆滞;呼吸微弱、蜷缩、扎堆、拱背;毛蓬松、竖立、无光泽、枯黄、稀少;眼裂变窄 /眼眯 /闭目、眼中无神、瞳孔对光反应减弱,肌力减弱,肛门脱垂,垂尾,爪舒展差、蜷缩、伸展无力、白嫩,尾、爪污物附着

湿 大便偏湿、湿烂、黏液便、便溏、腹泻,污秽;皮毛湿,肿胀、浮肿毒 疾病缺少有效治疗办法、发展快、预后差,如癌肿

病因病邪 接种肿瘤、血管结扎、失血病态 爪不洁、污物附着;爪溃烂、结痂

* 一些症状具有双重或多重辨证价值,所以会归类于不同的类别中。

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表 3 五脏定位症状归类

类别 症状等辨证信息心 神志异常;眼裂变窄 /眼眯 /闭目;眼中无神、瞳孔对光反应减弱;精神委

靡、反应迟钝、倦怠、蒙眬欲睡、嗜卧;或心脏病变肝 筋脉拘挛、抽挚、异常,目疾,多怒撕咬;或肝脏病变脾 饮食减少、腹胀满、肌体羸瘦、泻利、肛门脱垂,步态不稳、活动减少、行

动呆滞、头背点移动距离缩短;肛门脱垂;便溏或偏湿、湿烂、黏液便、腹泻,污秽;腹部肿块,或脾脏病变

肺 皮肤病变、多涕、浮肿、喘急、鼻孔见有出血和挠鼻,呼吸微弱;或肺脏病变

肾 老年、虚损、羸瘦、发育不良、生殖及生殖器异常,尿液异常,垂尾;或肾脏病变

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22.常见的寒热、虚实、气血、阴阳、病邪、五脏.常见的寒热、虚实、气血、阴阳、病邪、五脏证候逻辑辨证证候逻辑辨证具体见表 4~ 7 :

表 4 寒、热、虚、实等辨证标准 证 辨证标准寒证 寒表现 1项或以上偏寒证 寒表现 1项或以上,权重分值低热证 红、热表现 1项或以上偏热证 红、热表现 1项或以上,权重分值低虚证 虚、形质减少、迟、色淡等表现 1项或以上,项目多,程度重偏虚证 虚、形质减少、迟、色淡等表现 1项或以上,权重分值低

实证 实、形质增加、湿、毒、病因病邪等表现 1项或以上,愈重愈实偏实证 实、形质增加、湿、毒、病因病邪等表现 1项或以上,权重分值低

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表 5 常见虚证的辨证标准

证 辨证标准阴虚证 形质减少 1项,或虚证 +红、热、动 1项或以上偏阴虚证 形质减少 1项,或虚证 +红、热、动 1项或以上,权重分值低阴虚火旺证 阴虚证 +火征,红、热、动分值高阳虚证 虚证 +(寒 1项或以上,或 +迟、淡 2项或以上)偏阳虚证 虚证 +(寒 1项或以上,或 +迟、淡 2项或以上,权重分值低)阴阳两虚证 虚证分值高(有别于气虚),或阳虚证 +阴虚证 1项或以上气虚证 迟、虚证权重分值低气偏虚证 迟、虚证权重分值更低血虚证 淡 +可能的失血现象血偏虚证 淡 +可能的失血现象,权重分值低气血两虚证 气虚 +血虚证

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表 6 部分病邪的辨证标准 病邪 辨证标准湿证 湿类证候 1项或以上湿热证 湿证 +热证,或肛门红肿充血, 1项或以上

毒(热毒) 毒类证候 1项或以上血瘀证 青紫、瘀 1项或以上

表 7 五脏证候的辨证标准 五脏 辨证标准心 表 4~ 6 证候 +心定位表现 1项或以上肝 表 4~ 6 证候 +肝定位表现 1项或以上脾 表 4~ 6 证候 +脾定位表现 1项或以上肺 表 4~ 6 证候 +肺定位表现 1项或以上肾 表 4~ 6 证候 +肾定位表现 1项或以上

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33.常见证候的辨证结论.常见证候的辨证结论通过以上方法,可以获得一至若干初步的辨证结论。

当辨证结论多余 1 个时,判别是否属于兼证。依据轻重缓急、标本先后等原则,作出完整的辨证结论。

可以采用计算机技术辅助辨证,计算出各逻辑辨证成立的证候,及其各症状权重(上表未标注各症状、体征的权重)累计值。逻辑判断其可能的兼证,进一步累计兼证的统计值。通过大小排序,同类或近似证候,以累计值大者作为最后辨证结论。

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(四)大鼠、小鼠计量辨证方法和标准(四)大鼠、小鼠计量辨证方法和标准 “实验动物辨证论治方法的研发历程”(业已介

绍)能不能开展疾病大鼠、小鼠的个体化辨证论治,并

客观、计量化地评价辨证论治的疗效?

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大鼠、小鼠的四诊和辨证方法学的建立,部分解决了前面提出的系列学术问题,提供了中医动物实验的方法学,为证和辨证论治的机制的深入研究和研究的国际化奠定方法、技术与理论的基础,因而具有重要的科学理论意义和广泛的应用前景。

同所有方法学的发展与完善一样,大鼠、小鼠四诊和辨证标准的发展与完善是一个长期的过程,要求在大量研究的基础上逐步建立新的标准或对以往标准的完善。方法上,不但要借鉴历代四诊与辨证的理论与实践,还需要借鉴当代的新发现、新方法、新技术。

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数千年来中医学的学术内容积累主要通过临床实践,籍此认识人体结构与生理,疾病的发生、发展、变化的规律,以及比较、筛选、总结有效的防治措施等。但是,由于临床观察周期长、干扰因素多、研究费用大,以及受到伦理道德的限制,机制研究困难,等等,限制了中医学的发展,使之难以满足当代我国卫生保健事业的需要。因此,当代的中医实验,动物实验研究得到广泛的应用,丰富了中医学的学术内容,产生了广泛的影响。

教材把一些具有代表性的研究,摘要分类介绍,请自修。

第三节 动物实验在中医研究中的应用第三节 动物实验在中医研究中的应用

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一、藏象气血理论一、藏象气血理论藏象气血理论是中医基础理论的核心。藏象气血理

论的基本构架形成于 2 000 年前,以后历代不断丰富、发展、完善,并形成了与之对应的理法方药系统理论,至今仍指导着临床实践。但是,对许多人来说,这样的理论很难理解,比如什么叫“脾虚”,其临床表现很难与西医学的“脾脏”联系起来;同样被称之为脾脏,在功能和病理上有着很大的区别。因此,采用当代生命科学的方法,揭示中医学藏象、气血等理论的本质,成为实验中医学的一项重要任务。

“脾”本质的研究具有代表性。

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二、针刺镇痛二、针刺镇痛针刺疗法是中医学的重要组成部分。为了揭示其作

用机制,自 20世纪 60 年代开始了针刺镇痛机制研究,到七八十年代已经取得重要成果。通过系统规范的动物实验,发现针刺激活机体以内源性阿片肽为代表的痛觉调制系统的功能,针刺信号传入并在中枢神经系统的各级水平中枢与痛觉信号整合,初步揭示了针刺镇痛的神经生化和神经生理机制。此后,上海医科大学研究有关药物加强针刺镇痛时中枢阿片肽系统与多巴胺系统的关系,筛选出一些常用的辅助药物作为针麻手术增效药,在一些常见手术和肾移植、颅脑、甲状腺等手术中成功运用。同时,研究工作也从神经核团、细胞水平深入到受体、基因水平,发现到电针可以引起脑内阿片肽基因及其他一些基因表达的变化,并与针刺的长时程有一定的内在联系。这些研究对于深入阐明针刺镇痛的分子神经生物学机制具有重要的促进作用。

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近年来的动物实验显示,电针后脑内与痛觉相关的核团孤啡肽(新发现的一种阿片受体的内源性配基,可抵抗针刺镇痛的作用)受体的 mRNA表达明显降低。迄今,研究业已发现,针刺镇痛涉及整个神经系统各部的功能,脊髓是初步对针刺镇痛处理、译释的第一站;脑干是针刺镇痛信息整理、辨析、激发、综合、承上启下的中继站,对针刺镇痛起到重要作用;丘脑部分对各种信息的复杂分析,综合调整,有多种神经体液参与,是加强针刺镇痛和控制镇痛的协调中枢;边缘系统及其核团和多种神经介质参与,对针刺镇痛起到协调作用;大脑皮层是最高中枢,对针刺镇痛不单是兴奋和抑制过程,而且是一个复杂的调整、指挥中枢,既能加强镇痛,又能抑制其太过,起到保持动态平衡的作用。

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三、血瘀与活血化瘀研究三、血瘀与活血化瘀研究血瘀证是临床常见证候,属实证;瘀血既是病理产

物,又是病邪、病因。血瘀证可以表现为血瘀内结、离经之血、久病入络等,在心脑血管病、肿瘤、糖尿病等常见病中均可以看到血瘀证的存在。那么血瘀的本质是什么?活血化瘀的作用机制又是什么呢?

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血瘀证和活血化瘀的研究开始于 20世纪 60 年代。上海第一医学院成立了活血化瘀研究组,在多部门的联合协作下,开展了复方丹参注射液对狗实验性心肌梗死疗效的研究;中国中医研究院陈可冀院士等也长期开展了心血管疾病血瘀证与活血化瘀的研究。历经数十载,终于取得了卓越成就,并创造了突出的社会效应和经济效益。 2003 年,由陈可冀、李连达两位院士领衔的中国中医研究院专家,历经 40余年完成的“血瘀证与活血化瘀研究”成果荣获 2003 年度国家科技进步一等奖,是 1984 年开始颁发科技进步奖以来,中医药现代化成果第一次在这个领域所获得的一等奖。该研究的主要创新点为:① 首先建立了国内外都认可的血瘀证诊断标准及疗效评估标准。② 从 20 世纪 60 年代开始倡导以活血化瘀方药治疗冠心病。③ 首创以活血化瘀方药防治介入治疗后冠状动脉再狭窄。④ 首先在中医药领域采用多中心RCT 的临床研究方法。⑤ 建立了传统血瘀证学。

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四、治则与治法研究四、治则与治法研究治则,是治疗疾病的基本原则,对临床立法、处方、

用药、针灸等具有普遍的指导意义。治则可分两类,一是概括治病的总原则,二是专论各不同病证的具体治疗原则,近似于治法。治法,是在治则指导下所制订的针对于疾病与证候的具体治疗方法、治疗措施。法从证出、方遵法立。

(一)治则治法的历史源流(一)治则治法的历史源流(自学)(二)治则治法的实验研究(二)治则治法的实验研究

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11.治则治法的作用机制研究.治则治法的作用机制研究治则治法作用机制的研究集中在动物实验方面,对

证候模型动物、病证结合模型动物与疾病模型动物的作用机制研究,观察指标涉及症状体征,以及病理形态学、生物化学、分子生物学等多学科、多层次,近年来还采用了基因组学、蛋白组学、干细胞分化等技术,在活血化瘀法、益气活血法、清热解毒法、通里攻下法等治法研究方面取得了突破。

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22.治则治法临床疗效评价.治则治法临床疗效评价该研究的特点是,在研究中建立与完善了中医病证

诊疗评价体系,借鉴了西医疾病诊疗评价体系与现代检测手段,并取得积极进展。研究形式包括比较与评价不同治法对某疾病的临床疗效、比较与评价中医治法与中西医结合治法对某疾病的临床疗效、比较与评价不同治法对同一疾病不同病机的动态疗效。研究中普遍检测了症状体征、常规临床实验室指标,以及先进的分子生物学指标,一些研究还涉及物理学、化学、行为医学、环境医学、心理医学等领域,而循证医学方法、流行病学方法也被广泛引用。

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33.不同治则治法的比较研究.不同治则治法的比较研究由于疾病病机的复杂,有主证、次证、兼证、变证,

临床往往会同病异治、异病同治,其中还涉及到医师学术观点差异和遣方用药的习惯。那么,同一病证是否存在最佳治法,不同治法的利弊如何?因此不同治法比较研究成为中医治法研究的一个特点。研究中往往观察了一系列指标,综合评价不同治法的疗效和可能的作用机制、不同治法在疾病某阶段的最佳治疗点、不同治法与证候相关性等。比较集中的病种包括脑缺血损伤、心肌缺血、肝癌、脂肪肝、肝纤维化等,取得一些初步的研究成果,对中医治则治法理论与临床具有一定的指导意义。

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五、中药资源开发五、中药资源开发中药资源从传统意义上讲,指中医用于防病治病的

中药材资源。现在通常泛指中国自然资源中存在的一切可用于防病治病的生物种类和矿物质,包括植物资源、动物资源和矿物资源。其中,动物的中药材虽占中药数量的 15%左右,但在我国传统药学中占有十分重要的地位。鉴于动物资源是一种不可再生资源,而野生动物资源逐年减少,动物药材的供应越来越紧张,开发新的动物中药资源成为当今中医药的一项重要工作,并取得积极的进展。

教材简介了熊胆、人工牛黄所开展的工作。

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六、中药生物工程六、中药生物工程 我国中药生物技术集中在对植物药的研究上,涉

及以下几方面内容: ① 细胞工程方面:药用植物的植株再生,如金线莲等珍稀濒危药用植物的快速繁殖和品种改良;细胞及组织培养,如红豆杉、水母雪莲、银杏、长春花等进行愈伤组织及细胞悬浮培养以生产抗癌药物紫杉醇及其类似物;中药活性成分的生物转化,利用酶、细胞和器官等对外源性化合物进行结构修饰的化学反应,该研究还处于初始阶段;利用植物悬浮培养细胞或不定根、发状根对外源化学成分进行生物转化的研究也兴起,并取得了良好的进展。

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② 发酵工程方面:菌类中药冬虫夏草的大规模发酵培养,而冬虫夏草、灵芝、云芝、猴头等药用真菌的发酵产品已经投入市场。

③ 基因工程方面:转基因药用植物,如青蒿、黄芪、丹参、红豆杉、决明、大黄、栝楼等 10 多种药用植物转化的毛状根培养,建立起培养系统,尤其是对青蒿、黄芪、丹参的毛状根培养研究已经相当深入,进入了大规模培养的水平;次生代谢途径关键酶基因,如红豆杉属植物中抗癌化合物紫杉醇生物合成中的关键酶——环化酶基因的克隆,中科院植物所已经克隆出多个青蒿素合成途径中的关键酶基因,复旦大学和上海交通大学已经克隆出银杏内酯代谢途径中的几个关键酶基因等等。酶和蛋白质工程方面罕见。

教材重点介绍了紫草有关工作。

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七、中药炮制与药性、药效七、中药炮制与药性、药效中药炮制是独特中药加工技术。中医理论认为,中

药炮制后可增强疗效,改变药性和降低毒副作用。近年来中药炮制研究在方法工艺、炮制化学、炮制药理等方面有很大的发展。教材介绍了丹参、藤黄、大黄等炮制前后的实验研究。

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八、青蒿素类药物药效学研究八、青蒿素类药物药效学研究青蒿作为一种常用中药,在我国应用已有 2000 多

年的历史,味苦、辛,性寒,归肝、胆经,有清热、解暑、除蒸、截疟等功效。临床用于治疗暑热外感、阴虚发热、疟疾、黄疸诸病证。 1972 年,我国科研人员首次分离得到抗疟疾的有效单体,命名为青蒿素,以后开发成一类抗疟疾新药。由于其结构独特,抗疟机制特别,对抗氯喹的恶性疟和脑性疟有特效,且有高效低毒的特点,而被WHO称为“世界上目前唯一有效的疟疾治疗药物”。其衍生物包括二氢青蒿素、蒿甲醚、蒿乙醚和青蒿琥酯,均含有过氧桥结构,属于新型倍半萜内酯化合物。

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九、中药毒性研究九、中药毒性研究过去人们普遍认为中药安全,无毒副作用。实际

不然,早在《神农本草经》就记载了中药的大毒、小毒、无毒。一些中药具有一定的毒副作用,如使用不当亦会产生“毒性”,造成危害。一些试验观察到,夏枯草、土鳖虫、牛蒡子、板蓝根、山防风、牛黄解毒丸、大青叶注射液等可引起过敏反应;款冬花、花椒、小茴香的挥发油有致癌作用;石菖蒲和水菖蒲挥发油有致畸作用;关木通及广防己等含有的马兜铃酸,具有肾和消化道毒性、致癌、致突变毒性;苦参对中枢神经有抑制作用,对肝肾实质有损害,并能使内脏血管显著扩张,引起出血等。因此,开展中药有毒成分的基础研究,用准确可靠、科学客观的数据阐述中药的毒副作用,是中药研究、开发和应用的重要内容。

教材介绍了马兜铃酸、苦参的研究进展。

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十、中药复方药代动力学研究十、中药复方药代动力学研究药物代谢是药理学分支学科,主要研究药物在体

内的吸收、分布、生物转化(也称代谢)和排泄规律。新近发展起来的药代动力学( pharmacokinetics )也研究药物的吸收、分布、代谢和排泄,但它主要侧重于用数学模型来定量描述药物在体内的动态过程。药代动力学最基本的工作是测定体液与组织内不同时间药物浓度的变化,建立浓度变化的数学表达式(数学模型)并由表达式推算出各种动力学参数。

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动力学分析的第一步是将不同时间测定的血药浓度按时间 -浓度坐标绘制出血药浓度 -时间曲线(简称药时曲线)。药时曲线可反映血药浓度的变迁情况和维持时间,可用以判断药物的疗效与毒性,确定最小有效浓度阈、最大安全浓度阈和药物的有效作用时间。同时,药时曲线又是用于动力学分析最基本的实验依据。有了药时曲线,就可以选择合适的数学模型进行数据拟合。

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如今,中药复方药代动力学研究在中药制剂的研发中扮演越来越重要的角色。由于中药复方成分多、含量低,存在着复杂的药效学和药动学相互作用,导致了中药化学成分的代谢与药动学研究的困难。因此,我国现行的新药审批条例规定西药必须做药代动力学研究,但对中草药单、复方制剂尚未作出进行药代动力学研究的规定。但是,中药制剂对于药物有效成分、体内过程不清楚,制约了中药新药的研发和走向国际市场。因而进行中草药单、复方制剂药代动力学研究是大势所趋,一些研究如双黄连气雾剂、栓剂及微型灌肠剂等的药代动力学已见诸报道。

教材重点介绍了当归补血汤中阿魏酸、生脉饮中人参皂苷等药物动力学研究。

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十一、方剂研究十一、方剂研究中药复方——方剂,是中医治疗学的主要形式,

具有丰富的内涵,历代方书汗牛充栋。几十年来,学术界在探索和揭示中药复方的配伍、剂量、作用机制等方面,开展了大量的动物实验研究,并取得丰硕的研究成果。

(一)方剂配伍增效减毒作用的研究(一)方剂配伍增效减毒作用的研究(增效如吴茱萸汤的配伍,减毒如复方益母胶囊)

(二)方剂君臣佐使配伍的研究(二)方剂君臣佐使配伍的研究(如四逆汤、苓桂术甘汤的配伍)

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(三)方剂变化形式的研究(三)方剂变化形式的研究11.药味变化的研究.药味变化的研究(如六味地黄汤配伍研究)22 .药量变化的研究.药量变化的研究(如补阳还五汤中的黄芪用

量)33 .剂型变化的研究.剂型变化的研究(如三黄泻心汤与三黄分散片

两种剂型的比较)

(四)机制探求研究(四)机制探求研究摘要介绍了:11 ..解表剂桂枝汤桂枝汤体温调节、抗炎、镇静、镇痛、

血压双向调节作用;22 ..泻下剂大承气汤大承气汤促进胃肠运动、抗菌、调节细

胞因子、抑制血清内毒素、保护组织脏器。

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33 ..和解剂小柴胡汤小柴胡汤抗肝损伤、保护肝细胞、抗动脉硬化及降血脂、对内分泌系统的影响、对胃肠道的影响、对免疫系统的影响、抗肿瘤、抗炎抗过敏等作用。

44 ..温里剂四逆汤四逆汤强心升压、抗休克,抗氧化,抗心肌缺血缺氧,抗脑缺血,抗动脉粥样硬化,增强免疫等作用。

55 ..补益剂四君子四君子汤抗衰老,增强体力,提高免疫,调节胃肠功能,抗胃溃疡,促进代谢,抗肿瘤、抗突变等作用。

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66 ..安神剂酸枣仁汤酸枣仁汤镇静、催眠,抗焦虑,促进记忆,降血脂等作用。

77 ..理血剂血府逐瘀汤血府逐瘀汤改善血液流变性,抑制血小板积聚,抗心肌缺血,抗心律失常,降血脂和抗动脉硬化,增强免疫,抗肝纤维化等作用。

88 ..当代验方二仙汤二仙汤对大鼠下丘脑 -垂体 - 性腺轴的作用。

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110贵阳青岩古镇贵阳青岩古镇