中西醫結合基礎研究思路與方法探討

沈自尹

（復旦大學附屬華山醫院中西醫結合研究所，上海 200040）

在新形勢下，如何把中西醫結合基礎研究推向一個新的高度，值得做一次探討。中西醫結合的核心是“各取所長、優勢互補”，基礎研究就是要挖掘與發揚中醫的長處，中醫學對世界醫學的貢獻之一就是整體觀，中醫辨證時即使一個局部的病變都要結合整體來考慮。至于研究方法與目的是不斷推出原創性成果，中醫也曾有個別名家憑其天才的悟性做出原創性的理論描述，如明代趙獻可的命門學說，清代葉天士的衛、氣、營、血學說，但要三百年才能出現一個原創性的亮點。西方在短短一百年里借助科學技術的發展，原創性研究精彩紛呈。中西醫結合基礎研究就是要與時俱進、善于汲取國際科學前沿的新觀點、新學說、高新科技方法，在發揚整體觀的前提下，從高起點取中西醫之長，探尋原創性的切入點。

有必要對“腎”的研究所走過的路作一回顧，尤其是近十年按照整體觀及與時俱進的指導思想下進行的探索。回顧最初發現腎陽虛患者腎上腺皮質功能低下，追溯到腦垂體功能低下、下丘腦功能紊亂，進而在正常人10例，腎陰虛11例，腎陽虛16例都做了下丘腦-垂體-腎上腺（HPA）軸全套測定，這樣設計的檢測是很有說服力的，在20世紀60年代的世界潮流中是屬于先進的，得出了腎陽虛患者HPA軸有不同環節（層次）、不同程度功能紊亂的結論。這篇論文被邀請在中國最高學府協和醫院的演講廳宣講，這意味著必須采用當代最先進的技術方法來研究中醫才能獲得原創性成果，跟上時代的節拍。將理論研究成果指導臨床實踐，用補腎藥改善HPA軸功能紊亂的難治性疾病，如用溫補腎陽藥預防哮喘季節性發作1008例，補腎藥顯效率為57.7%～86.9%，而對照組僅為 5%～22.6%；又如用補腎藥使5000例兒童腎病綜合征激素依賴者90%撤除激素，達到“調節整體、改善局部”的目的。

到了21世紀初，基因科學導致醫學革命，亦給中醫藥現代化帶來了機遇。為深入研究腎陽虛本質，采用全基因組芯片干預兩種模型（老年大鼠為腎虛模型，皮質酮大鼠為腎陽虛模型）。取材下丘腦、垂體、腎上腺、淋巴細胞（HPAT）組織，用已證明能代表溫腎復方的淫羊藿總黃酮（EF）以藥測證，兩次（2004年及2005年)進行腎虛及腎陽虛的HPAT軸基因表達譜的差異比較，結果顯示，兩種模型大鼠與青年大鼠比較，在HPAT軸上首先是眾多神經遞質下調，接下來是腎上腺、性腺、甲狀腺以及生長激素下調，其表達下調的模式呈高度一致。EF能逆轉兩個模型組下調的基因表達，其區別在于皮質酮大鼠還顯著上調熱休克蛋白（HSP70）和細胞色素P450以及促甲狀腺激素（TSH）大幅度上調，達128倍，說明兩組大鼠均具有腎虛的內涵，但腎陽的主要物質基礎是甲狀腺激素促進能量代謝的氧化磷酸化過程。

第二部分是腎虛與衰老的研究，腎氣盛衰關乎生長衰老，在《內經》中有經典的描述。筆者在補腎延緩衰老課題中，先是觀察到EF能延長人二倍體成纖維細胞傳代壽命，其原理是EF保護了衰老細胞的端粒，延緩端粒長度的縮短。2004年系統生物學從國際上波及到國內，中醫藥學本來就是系統先進的生命科學認知體系，把系統生物學和分子生物學及數學相結合并引入到腎虛與衰老的研究中，實驗設計是在代表青、壯、衰、老的 4、10、18、24 不同月齡段大鼠的3個層次的檢測。第一層次是與腎相關的下丘腦、垂體、腎上腺、淋巴細胞、骨、肝、腎7個組織塊，用全基因組的芯片作基因表達譜，并用EF對24月齡加以干預。所有組織塊顯示具有統計學意義的主流基因表達數據都有一個共同特征，即隨增齡而表達降低，至24月齡降至谷底，經EF干預均顯著升高，用數學神經網絡BP學習法運算，發現EF能將 24月齡各相應組織年輕化到 8.10～13.14月齡水平，逆轉了衰老。第二層次是核轉錄因子-κB（NF-κB）信號通路，已經發現 NF-κB 調控免疫衰老的功能隨著年齡增長而顯著下降，選用含NF-κB相關基因的專用芯片，取材淋巴細胞，仍在以上同樣的不同月齡及EF組大鼠上進行檢測，結果發現NF-κB信號通路(包括6個基因家族成員)隨增齡而下降，而EF作用之后上升，經神經網絡運算顯示能使該通路基因表達水平從24月齡逆轉為10.5月齡水平。第三層次是代謝組學的研究，也是取以上不同月齡和EF組大鼠血清樣本，采用液相色譜和質譜的檢測。經主要成分分析及多元統計確定17個生物標志物，其中12個亦具有共同特征，即隨增齡而下降，EF使之上升，神經網絡運算顯示EF能將12個代謝物從24月齡逆轉到18月齡水平。用系統生物學觀點進一步研究EF對衰老時基因相關聯系的效果，在第一層次的實驗中對各月齡段基因表達譜中，通過超幾何分布計算出衰老進程中所有反映基因關聯的節點（指兩個基因群具有共同的基因），把具有顯著關聯性的節點連接起來形成一個個空間關聯網絡。通過聚類分析，可以看到隨著增齡，節點關聯由密變疏，EF作用后，各組織的基因關聯向10月齡靠近。EF除了使24月齡大鼠3個層面上基因老化程度得以逆轉，亦使老年時基因時空關聯的弱化程度亦得以逆轉。

第三部分是從EF激活內源性干細胞探討“腎藏精”科學涵義。基因組學是生物學上的一次技術革命，干細胞則是又一次技術革命，即將成為主流的科學研究前沿。目前，國際上對干細胞的研究和應用上都是著眼于移植和克隆，而通過藥物激活內源性的干細胞從而改善再生反應與從外部植入干細胞是全然不同的新思路。干細胞的基本功能是“自我更新”和“定向分化”，這兩項功能都需要合適的微環境，尤其是定向分化，微環境起決定性作用。“腎藏精”中精的來由按《靈樞·決氣篇》云：“兩神相搏，合而成形，常先身生，是為精。”說明先天之精受秉于父母，是構成人體胚胎的原始物質，因此腎所藏之精可相應于胚胎干細胞以及其他分化為各種組織器官的成體干細胞，干細胞具有先天之精的屬性。“藏”的含義按《素問·六節藏象論》曰：“腎者主蟄，封藏之本，精之處也。”干細胞一般處于休眠狀態，只有出現損傷或刺激時才會被喚醒(激活)，提示精平時是藏而不露的，這對腎藏精有進一步的理解。能同時激活干細胞和發揮微環境作用的中醫藥可設想為溫補命火藥。我們的前期工作證明溫補腎陽藥可以提高全身的神經-內分泌-免疫（NEI）網絡功能，體現了趙獻可在《醫貫》里所述命門之火周行全身的溫煦與推動作用，值得注意的是能提高NEI網絡功能的4個經典及自擬的溫腎復方中都有淫羊藿，還有李時珍《本草綱目》為證：“淫羊藿味甘氣香，性溫不寒，能益精氣，乃手足陽明命門藥也。”故采用EF進行激活內源性干細胞的實驗觀察，作了一些起步的研究。

1）EF對皮質酮大鼠腎上腺皮質干細胞的作用及機制：將SD大鼠分為對照組、皮質酮大鼠模型組、EF治療組，3組大鼠處死取雙側腎上腺切片，進行BrdU免疫組化染色檢測腎上腺皮質干細胞增殖情況，棕褐色細胞為陽性染色細胞，經計數和分析，陽性染色細胞數/細胞總數的比率均數在對照組、模型組、治療組分別為（35.15±13.91）%、（15.71±7.58）%、（48.52±10.59）%，與對照組比較，模型組顯著降低（P<0.01）；與模型組比較，治療組顯著升高（P＜0.01）。同時檢測腎上腺皮質干細胞遷移情況，結果對照組和模型組陽性染色細胞均位于最外側的球狀帶，而治療組大部分位于束狀帶/網狀帶，由于腎上腺皮質干細胞是依次由外側球狀帶向束狀帶、網狀帶遷移，表明EF能促進干細胞向內側遷移。這兩項實驗顯示EF激活腎上腺皮質干細胞增殖和遷移，從而促進腎上腺皮質再生。

2）為進一步證明EF對干細胞激活的直接作用，體外分離培養胚鼠神經干細胞，實驗分為對照組、淫羊藿苷（EF中的一單體成分）低、中、高劑量組，作用24 h后，采用噻唑藍（MTT）和BrdU法檢測神經干細胞的增值狀態。結果顯示對照組、淫羊藿苷低、中、高劑量組的吸光度值分別為 0.52±0.05，0.43±0.07，0.74±0.15，0.69±0.10，中劑量和高劑量與對照組比較，促增值活性顯著升高（P＜0.001），表明淫羊藿苷能顯著促進神經干細胞增值。

關于溫補命火藥能否同時激活干細胞和微環境，現代研究認為干細胞周圍的微環境似龕（niche），內有密集高濃度的相關轉錄因子、促生長因子、營養因子等，指引干細胞增殖分化以促生長因子顯得重要，已有報道Notch配體、成纖維生長因子（FGF）、表皮生長因子（EGF）對干細胞的自我更新有顯著的調節作用，并證實促進干細胞的增殖和遷移。筆者對皮質酮大鼠和老年大鼠采用基因芯片技術進行觀察，都觀察到EF使得生長激素（GH）、生長激素釋放激素（GHRH）及各類促生長因子如類胰島素生長因子（IGF）、轉化生長因子（TGF）、FGF、EGF、神經生長因子（NGF）等基因表達從下調的狀態全面翻轉上調，證明EF具有強烈的促生長作用，從而提供有利于干細胞增殖分化的微環境。

以上顯示溫補命火藥EF能同時激活促生長因子（微環境）與干細胞增殖并遷移歸巢，從而有助于闡明腎藏精與命門之火理論的科學涵義。

我們經歷了半個世紀，尤其是近十年的中西醫結合腎病的研究，在腎陽虛本質、腎虛與衰老、腎藏精3個方面，按照中醫整體觀的思路以及與時俱進的科學前沿如基因組學、系統生物學和干細胞的研究方法，陸續取得原創性成果。

西醫學習中醫進行中西醫結合是史無前例的創舉，鑒于中西醫理論體系的相融難度甚大，不是一代人所能完成，理應加以扶持而不是挑剔冷落，只有動員各種力量來闡明中醫理論的科學內涵，這樣中醫和西醫才能真正的平起平坐。中國現代醫學瞄準著西方醫學，所以在思維上還受著還原論的統治，因此中醫基礎研究必須擅于抓住中醫理論中的精華，緊緊關注世界科學前沿和最新發展，結合到科研中才有較高的起點。

中醫基礎研究涉及的知識面很廣，難度亦大，在這當前講求經濟效益的氛圍下，特別需要有勤勤懇懇、耐得住寂寞、具有為科學獻身中醫事業并有與多學科協作精神的團隊，這樣才能將中醫基礎研究不斷拓寬并引向深入。循此以往，相信中醫基礎研究會不斷呈現新的局面，還將對生命科學作出貢獻。