絡氣虛滯/郁滯證候對血管內皮功能影響及通絡藥物干預效應的數學模型分析＊

袁國強，賈振華，高懷林，吳相春，魏 聰，鄭青山（.河北以嶺醫藥研究院，河北 石家莊 050035；.上海中醫藥大學藥物臨床研究中心，上海 003）

血管內皮不僅是血液與血管壁之間的機械屏障，更是機體最大的內分泌器官，分泌的幾十種血管活性物質在維持血管正常舒縮功能及血液運行中發揮著重要作用。多種因素可以導致血管內皮結構與功能損傷，影響血管舒縮及血液運行，成為血管病變發生的始動因素并貫穿病變全過程。高血脂、高血糖等高危因素通過血液損傷內皮已受到高度重視和深入研究，近年情志抑郁等社會心理因素、過度疲勞、缺乏活動及空氣污染等不良生活方式對血管內皮的影響開始受到國際醫學界關注。

Besedovsky于1977年提出的神經 －內分泌 －免疫（NEI）網絡學說［1］，進一步拓寬了對生命現象的認識，神經遞質、神經肽、激素、細胞因子等信息分子及其受體之間存在交互傳遞作用，使人體神經、內分泌和免疫系統相互聯系形成維持人體穩態機制的多維立體網絡系統，同時NEI網絡也是人體感受各種社會心理因素刺激的反應系統。基于絡病理論中提出的營氣伴血而行的同時，發揮氣之調控血運作用與血管內皮功能相吻合［2］，深入探討絡氣郁滯/虛滯證候因素對全身性NEI網絡及血管內皮結構與功能的影響，有助于揭示證候的病理生理學基礎及各種社會心理因素及不良生活方式的發病機制。

1 材料與方法

1.1 動物及分組

健康Wistar雄性大鼠，體重 200g～230g，隨機分為正常組、同型半胱氨酸（Hcy）致內皮功能障礙組、絡氣郁滯（束縛）證候模型組、絡氣虛滯（過勞）模型組、絡氣虛滯（缺氧）模型組、絡氣虛滯（過逸）模型組，絡氣郁滯（束縛）型內皮功能障礙復合模型組、絡氣虛滯（過勞）型內皮功能障礙復合模型模型組、絡氣虛滯（缺氧）型內皮功能障礙復合模型組、絡氣虛滯（過逸）型內皮功能障礙復合模型組及不同層次通絡藥物及西藥陽性對照組干預組，每組10只。

1.2 造模方法

1.2.1 絡氣郁滯（束縛）型內皮功能障礙復合模型 將大鼠放入束縛盒內，調節前端活動部位到合適位置，使大鼠不產生強烈反抗的緊張程度，每天6h，同時給予3％蛋氨酸飼料喂養，連續6周。

1.2.2 絡氣虛滯（過勞）型內皮功能障礙復合模型 大鼠先給予3％高蛋氨酸飲食喂養4周，從第5周開始施加力竭游泳，方法為給予大鼠基礎進食（靜息狀態下的采食量約相當于自身體重的5％）條件下，在25℃ ～27℃水溫的游泳缸中每日強迫負重（懸掛重物重量按每只造模大鼠自身體重的5％計算）游泳至力竭為止，力竭標準為大鼠游泳范圍逐漸縮小，動作明顯失調、慌張，鼻部在水面上下浮動，頭部沒入水面下10s不能上浮。每天游泳2次，前后間隔10min。連續游泳訓練約14d。

1.2.3 絡氣虛滯（過逸）型內皮功能障礙復合模型 大鼠置于經改造過的代謝籠中（單籠），籠內空間以其保持基本安靜且能夠轉身移動為標準（空間據大鼠的生長狀況隨時調整），飼以高營養飼料［3］（每100 g基礎飼料中加入全脂奶粉15g，豬油5g，蛋黃 50g，黃豆 15g，魚肝油 10滴，含維生素 A 1700IU、膽酸鈉0.5g），飼料中含有3％高蛋氨酸，所有大鼠均自由飲水，連續10周。

1.2.4 絡氣虛滯（缺氧）型內皮功能障礙復合模型 大鼠于3％蛋氨酸飼料喂養2周后，置于自制常壓低氧飼養艙內，艙內氧體積分數維持在10.0％ ±0.5％，每天 7h，每周 6d，其余時間與正常組在同一室內呼吸空氣，連續5周。

空白組大鼠給予正常飼料喂養，內皮功能障礙模型組大鼠只給予3％蛋氨酸飼料喂養，時間均與各類型復合模型組保持一致。

1.3 藥物制備及干預方法

1.3.1 絡氣郁滯（束縛）型內皮功能障礙復合模型的藥物干預 ①薤白（0.12g生藥/ml）；②薤白4味通絡方（0.347g生藥/ml）；③通心絡：（0.12g生藥/ml）；④貝那普利：終濃度為（1mg生藥/ml）。所有藥物均采用0.5％羧甲基纖維素鈉（CMC-Na）配制。在造模開始時灌胃給予相應的干預藥物，給藥劑量為貝那普利10mg/kg/d，薤白1.2g生藥/kg/d，薤白4味通絡方3.47g生藥/kg/d，通心絡1.2g生藥/kg/d。

1.3.2 絡氣虛滯（過勞）型內皮功能障礙復合模型的藥物干預 ①人參0.12g生藥/ml；②降香4味通絡方0.387g生藥/ml；③通心絡0.06g生藥/ml；④貝那普利片1mg/ml。所有藥物均采用0.5％CMC-Na配制。在造模開始時灌胃給予相應的干預藥物，給藥劑量為鹽酸貝那普利10mg/kg/d，人參1.2g生藥/kg/d，降香4味通絡方3.87g生藥/kg/d，通心絡0.6g生藥/kg/d。

1.3.3 絡氣虛滯（過逸）型血管內皮功能障礙復合模型的藥物干預 ①人參；②降香4味通絡方；③通心絡的制備同上；④辛伐他汀片0.5mg/ml；所有藥物均采用0.5％CMC-Na配制。在造模開始時灌胃給予相應的干預藥物，給藥劑量為辛伐他汀5mg/kg/d，其他藥物處理同1.3.2。

1.3.4 絡氣虛滯（缺氧）型血管內皮功能障礙復合模型的藥物干預 藥物制備及給藥方法同1.3.3。

正常組、證候模型組、內皮功能障礙模型組給予0.5％CMC-Na，每周6次，直至造模結束。

1.4 指標檢測方法

1.4.1 血管內皮功能相關生化指標的檢測大鼠麻醉后經頸動脈插管采集血液標本5 ml，其中2ml注入含有 10％EDTA-Na230μl和抑肽酶 40μl的試管中混勻，4℃3000r/min離心10min，放射免疫均相競爭法測定血漿內皮素（ET）含量；另外3ml常規分離血清后，硝酸還原酶法間接測定法測定一氧化氮（NO）的含量。

1.4.2 血液NEI網絡共同化學信號分子的檢測 大鼠麻醉后經頸動脈插管采集血液標本，并分為三部分：第一部分注入含有10％EDTA-Na230μl和抑肽酶 40μl的試管中混勻，4℃3000r/min離心10min，放射免疫分析法檢測促腎上腺皮質激素釋放激素（CRH）、促腎上腺皮質激素（ACTH）和醛固酮（ALD）；第二部分注入含有0.30M EDTA-Na2 30μl、0.34M 8-羥基喹 30μl、0.32M 二巰基丙醇 15μl的試管中，混勻，4℃ ，3000r/min，離心 10min，放射免疫分析法檢測血漿腎素活性（PRA）、血管緊張素Ⅱ（AngⅡ）；第三部分常規分離血清后，放射免疫分析法檢測皮質酮（CORT）、促甲狀腺激素（TSH）、四碘甲狀腺原氨酸（T3）、甲狀腺素（T4）、白介素-1β（IL-1β）、白介素-2（IL-2）、白介素-6（IL-6）、腫瘤壞死因子（TNF-α），ELISA 法檢測去甲腎上腺素（NE）、腎上腺素（E）、五羥色胺（5-HT）、多巴胺（DA）、干擾素-γ（INF-γ）。

1.5 數學模型構建

1.5.1 數據選擇 根據上述完成的4批次實驗，20個分組614只動物，確定18個共性指標為建模所用：血管內皮功能指標（NO，ET）、下丘腦 －垂體 －腎上腺軸指標（CRH，ACTH，CORT）、下丘腦 －垂體 －甲狀腺軸指標（TSH，T3，T4）、腎素 －血管緊張素 － 醛固酮系統指標（PRA，Ang2，ALD）、交感神經－腎上腺髓質軸指標（NE，E）、單胺類神經遞質指標（5-HT，DA）、免疫學指標（IL-1β，IL-2，IL-6，TNF-α）。

1.5.2 數據標準化 針對多指標進行分析，首先需要指標之間數值具有可比性，然而各指標由于性質不同、計量單位不同，往往缺乏綜合性。此外，當各指標間的水平相差很大時，如果直接用原始指標進行分析，就會突出數值較高的指標在多指標分析中的作用，相對削弱數值水平較低指標的作用，從而使各指標以不等權參加運算分析。為避免這一點，解決各指標數值可綜合性的問題，一般采用標準差標準化法對各指標數值進行無量綱化處理。

其中致病因子項f（S，k），k為致病因子編碼，S為致病指數，其值越大，致病作用越強。干預因子項e f（T，d），d為致病因子編碼，T為干預強度指數，其值越大，藥效作用越強。F（wV，wN，wE，wI）為機體病理生理反應指數（Ri），其表征對血管內皮（V）、神經（N）、內分泌（E）和免疫（I）系統各種指標（i=1，2，…n）對正常狀態的偏離程度，w為各指標的權重系數。所有指標 Ri之和（∑wRi）為綜合反應，f（S，k）×∑wRi為各種致病因子所致的 VNCI綜合變化幅度。Index為病證指數，反映干預后∑wRi偏離正常的幅度，其值趨于0表示趨于正常狀態，偏離0越遠。ε為波動參數，反映病理生理反應的波動和變異，具有動態性、隨機性，理論上其均數為0，方

式中，x′i為標準化值，xi為實測值，為該指標實測值的均值，S為該指標實測值的標準差。

1.5.3 致病和干預因素強度的定量化 以反映內皮損傷程度的ET/NO上升或下降幅度作為轉換尺度，將不同干預或致病強度變成連續型數值，并擬合成方程，進行定量計算和計算機模擬。

1.5.4 數學模型的建立 對致病因子（證候因素、病理損傷）、干預因素（通絡方藥）及機體病理反應（NEI網絡調控狀態）等相關因素進行數學模擬，以病證指數形式加以表述，建立如下數學模型：差為 σ2。

2 結果

2.1 致病指數（S）－證候因素與化學損傷因素及其疊加致病強度比較的建模分析

表1顯示，不同致病因子致病指數計算模型為S=0.3001×Ln（k）+0.0285，各因素致病強度以ET/NO值高低作為轉換尺度，其致病強度為：單因素致病強度缺氧 ＞Hcy＞束縛＞過勞 ＞過逸；復合因素致病強度過勞+Hcy＞缺氧+Hcy＞束縛+Hcy＞過逸+Hcy，缺氧、束縛、過勞、過逸與 Hcy相結合對血管的損傷加劇，呈現協同作用。

表1 不同證候因素與化學損傷因素及其疊加致病強度的比較

2.2 干預指數（T）-干預因子（藥物）作用強度比較的建模分析

表2顯示，絡氣虛滯型內皮功能障礙復合模型干預因子（藥物）（d）的干預指數（T），以數學模型T=0.3563×Ln（d）+0.1008計算，以ET/NO作為參照標準，以通心絡大劑量和人參口服給藥療效最為明顯。

表2 絡氣虛滯型內皮功能障礙復合模型各干預藥物作用強度比較

表3 絡氣郁滯型內皮功能障礙復合模型各干預藥物作用強度比較

表3顯示，絡氣郁滯型內皮功能障礙復合模型干預因子（藥物）的干預指數（T），以數學模型 T=0.5605×Ln（d）+0.0423計算，以ET/NO作為參照標準，以薤白口服給藥和通心絡小劑量作用最強。

2.3 NEI相關因子與血管內皮功能關系建模分析

表4顯示，NEI相關指標與血管皮內功能（ET/NO）關系的數學模型為：y=－0.768+（0.424－0.057×Ln（x）），x為各指標代碼，y為與正常狀態的偏離度，與正常狀態的偏離度（絕對值）越大，血管皮內功能損傷越相關，NEI網絡相關因子中AngⅡ、PRA、CHR、T4、PRA、E、CORT、NE、IL-1/IL-2、ALD與ET/NO相關性較好。

表4 NEI網絡相關因子與血管內皮功能關系的建模分析結果

2.4 權重系數（w）

表5 病理模型與復合模型NEI網絡相關因子與正常狀態偏離程度及權重系數

表5顯示，各指標的權重系數（w）反映指標的重要程度，以便于不同指標的合并建模分析，以不同血管疾病模型的病理生理指標，與正常狀態的偏離程度來確定其重要性，偏離正常狀態越遠，表示對機體的影響程度越大。由于正常動物標化值均數為1，故各指標與正常狀態偏離度（％）=（mean-1）％；以ET/NO為參比標準（w=100），其他指標的偏離度（絕對值）除以1.362即為權重系數w。

2.5 反應指數（R）

表6顯示，反應指數（R）由各指標標化值和權重系數共同反映，R是反映病變程度的相對值，數據越大，偏離正常越遠，18項指標反應指數之和∑wR表示機體對致病因素的綜合反應，單因素對機體病理生理的影響程度，缺氧＞Hcy＞束縛＞過勞＞過逸；復合因素對機體病理生理的影響程度：過勞 +Hcy＞缺氧+Hcy＞束縛+Hcy＞過逸 +Hcy，表明缺氧、束縛、過勞、過逸與化學損傷因素HCY相結合，對機體病理生理的影響程度加劇，呈現協同作用。3種絡氣虛滯復合模型中過勞與缺氧引發的模型病理生理變化重于絡氣郁滯復合模型。

表6 不同造模因素及其引起機體的綜合反應

2.6 病證指數（Index）

表7、8顯示，絡氣虛滯復合模型或絡氣郁滯復合模型對各藥物干預因素的反應程度，Index越大說明藥物干預后病理生理變化越明顯。在絡氣虛滯復合模型中，通心絡大劑量和人參口服給藥的Index最小，說明二者作用強于其他藥物。絡氣郁滯復合模型中薤白口服給藥和通心絡小劑量Index最小，說明二者作用強于其他藥物。

表7 各藥物干預絡氣虛滯復合模型機體的病證指數Index

表8 各藥物干預絡氣郁滯復合模型機體的病證指數Index

3 討論

本研究以絡病理論氣血相關為指導建立絡氣郁滯/虛滯證候動物模型，借鑒肝氣郁建模方法以慢性束縛建立絡氣郁滯證動物模型，絡氣虛滯證動物模型的建立則根據中醫“勞則氣耗”及“饑則損氣”之論，采用力竭游泳結合限食建立絡氣虛滯（過勞）動物模型，同時根據天之清氣（氧氣）為宗氣的主要組成部分，采用常壓低氧艙限制動物氧攝入法模擬天之清氣不足宗氣虧虛建立絡氣虛滯（缺氧）動物模型，還根據中醫“久臥傷氣”的病機理論，首次采用高營養飲食復合限制活動構建過逸絡氣虛滯動物模型，區別于目前普遍采用的疲勞法建立氣虛證動物模型的思路。上述絡氣郁滯/虛滯動物模型的建立不僅搭建了研究絡氣變化對血管病變影響的病理生理學基礎的技術平臺，而且對于探討隨著社會工作生活節奏日益加快而受到關注的情緒緊張等社會心理因素以及過度勞累和過于安逸等不良生活方式與血管病變發病的關系具有重要借鑒意義。

越來越多的實驗證據證明，社會心理因素與血管病變發生關系密切。人不僅具有自然屬性更重要的還具有社會屬性，社會環境不僅提供給個人物質生活條件，也同時會對人體產生各種社會心理影響，社會地位的躍遷、人際關系的親疏、工作環境的壓力等導致的抑郁癥、焦慮癥等成為心血管病變發生或加重的重要誘因。此外，不良的生活方式如過度疲勞、缺乏運動等已成為血管病變重要的危險因素。本研究發現，單純絡氣郁滯/虛滯證候因素即可引起血管內皮結構與功能損傷（數據未顯示），提示絡氣郁滯/虛滯證候因素（社會心理因素）是內皮功能障礙發生的重要危險因素，同時證候與病理損傷因素Hcy復合時對血管損傷加劇，呈現出非線性疊加效應。

伴隨著分子生物學研究的進展，西醫學提出神經-內分泌-免疫（NEI）網絡概念，認為神經、內分泌、免疫系統不但各司其職，同時又相互協調，并通過一系列通用的生物學語言如神經遞質、神經肽、細胞因子、激素等及其受體發揮信息的交互傳遞作用，從而使三大功能系統形成人體穩態機制的多維立體網絡結構［4］。NEI網絡是機體感受各種社會心理因素刺激的反應系統，過度疲勞、焦慮、恐懼等作用于機體引起與刺激因素相關的全身非特異反應，表現為NEI網絡共同的信號分子分泌異常，通過網絡內交互的信息傳遞機制引起網絡功能紊亂，這為從NEI網絡入手探討社會心理因素對血管病變的影響提供了研究思路。本研究結果表明，與單純化學損傷因素不同，絡氣郁滯/虛滯證候因素均可引起 NEI網絡相關因子的穩態失衡，NEI網絡相關因子與血管內皮功能指標高度相關，證候因素與化學損傷因素存在疊加效應，表明證候因素（社會心理因素）通過全身NEI網絡穩態機制紊亂引起并加重血管病變。

不同類型通絡藥物干預效應結果提示，復方通絡藥物不僅修復局部血管病變，同時具有調節NEI網絡紊亂的優勢；在改善局部病理損傷-血管內皮功能障礙，復方通心絡與辛伐他汀相當，而在調節整體功能失調-NEI網絡穩態失衡，復方通心絡明顯優于辛伐他汀，顯示出復方中藥整體調節的獨特作用。此外，不同類型通絡藥物對絡氣郁滯/虛滯內皮功能障礙雖均具有保護作用，然效應強度不同，其中具有益氣通絡功效的代表藥物人參對絡氣虛滯型內皮功能障礙具有較好的改善作用，且強于薤白4味與降香4味小復方；而流氣暢絡代表藥薤白則對絡氣郁滯型內皮功能障礙具有較好的保護作用，且優于薤白4味小復方。結果證實，不同通絡藥物分別針對不同證候類型狀態下內皮功能損傷發揮其各自獨特的優勢，充分體現了病證法藥之間的關聯性。通心絡對絡氣虛滯/郁滯型內皮功能障礙均有明顯的保護作用，考慮與其綜合流氣暢絡藥與益氣通絡藥的組方特色有關。

［1］Besedovsky H，Sorkin E. Network ofimmune-neuroendoerine interations［J］.Clin Exp Immunol，1977，27（1）：1-12.

［2］吳以嶺.“脈絡-血管系統”相關性探討［J］.中醫雜志，2007，48（1）：5-8.

［3］陳瑤，汪翼，李燕，等.不同干預方法對實驗性肥胖大鼠早期血管內皮功能障礙作用的比較［J］.中華兒科雜志，2006，44（8）：607-610.

［4］吳以嶺.氣絡-NEI網絡相關性探討［J］.中醫雜志，2005，16（10）：723-726.