中醫再生醫學學科的形成與展望＊

張 進

（廣州中醫藥大學中西醫結合基礎研究中心 廣州 510006）

以干細胞為基礎的再生醫學是當前生物醫學最重要的前沿領域之一，研究進展迅速，理論與應用意義均十分重大。再生醫學的進展能給現有醫學體系的治療模式帶來深刻變革，是具有巨大研究與應用潛力的新興高科技產業之一，已形成了國際性的科技競爭和產業化競爭的熱潮。中醫藥學是中國獨具特色的傳統醫學體系，具有完善的基礎理論與實踐體系，具有顯著的臨床療效，幾千年來為中華民族的衛生保健事業做出了巨大的貢獻，對當今世界醫學的發展也作出了獨特的貢獻。從中醫藥的理論與應用角度來研究再生醫學，探討中醫再生醫學的理論與應用，及有可能產生非常重要的研究突破，具有非常重要的意義。

1 再生醫學的概念與范疇

再生醫學的概念有廣義和狹義之分。廣義上講，再生醫學是一門研究如何促進創傷與組織器官缺損生理性修復以及如何進行組織器官再生與功能重建的新興學科[1，2]，其主要通過研究干細胞增殖分化以及機體的正常組織創傷修復與再生等機制，尋找促進機體自我修復與再生的方法，或構建新的組織與器官以維持、修復、再生或改善損傷組織和器官功能。

狹義上講是指利用生命科學、材料科學、計算機科學和工程學等學科的原理與方法，研究和開發用于替代、修復、改善或再生人體各種組織器官的信息技術，其技術和產品可用于因疾病、創傷、衰老或遺傳因素所造成的組織器官缺損或功能障礙的再生治療[2]。

2 再生醫學與干細胞

干細胞是再生醫學的核心。干細胞是一類具有自我更新與增殖分化能力的細胞，能產生表現型與基因型和自己完全相同的子細胞，還能分化為祖細胞。作為干細胞，它應具有以下屬性：①自我維持和自我更新的能力；②具有多種分化潛能，具有分化為本系大部分類型細胞的能力；③增殖分裂能力；④自我更新和多分化潛能可以維持相當長時間，甚至終生；⑤對損傷和疾病具有反應能力[3，4]。

干細胞研究具有非常重要的地位，它具有不可估量的醫學價值，它讓科學家們能重新認識細胞生長、分化、發育、損傷修復、衰老等基本的生命規律。干細胞在細胞替代、組織修復、疾病治療等方面具有巨大潛力，可以應用到人體絕大部分的重要組織器官疾病，解決人類目前難以克服的許多醫學難題。

3 中醫藥與干細胞的研究

3.1 本團隊干細胞與“精”理論的理論研究

中醫學“精”理論體系是關于生命的起源并包涵生、長、壯、老、已全部生命歷程的理論，是中醫學最根本的理論，也是經實踐證明能指導臨床治病的行之有效的理論。中醫學的精，即人體之精，由稟受于父母的生命物質與后天水谷精微相融合而形成，是人體生命的本原，也是構成人體和維持人體生命活動的最基本物質。如《素問·金匱真言論》云：“夫精者，身之本也?！?/p>

從干細胞與精的內涵分析，兩個醫學體系關于人體基本的生命規律的理論，在內涵上有驚人的一致性。本人系統比較分析總結兩者的特征，提出干細胞與精相關的系列理論假說，從理論層面上使東西方兩大醫學體系，在基本理論上有了很深入的結合與交融。

從2003年開始到現在，本團隊先后對干細胞與中醫“精”理論的關系進行的探討，提出一系列理論假說，首先提出干細胞與先天之精相關的創新性的理論假說，繼而提出“臟腑之精”及“腎藏精”的新理論假說，并提出“腎藏精，先主骨再生髓”的論斷。

3.1.1 先天之精

根據干細胞的研究進展，從精的兩大來源和四大功能角度看，精與干細胞都有較大的相關性。從精的來源角度，先天之精是稟受于父母的生殖之精。精子與卵子相結合形成的受精卵，就是全能干細胞。從功能角度，精的繁衍生殖功能由生殖干細胞完成；生長發育功能，與基因控制為主的各臟腑內的成體干細胞的增殖分化機理相關；生髓功能，與骨髓腔內骨髓干細胞及腦髓中神經干細胞相關，主骨功能，與骨髓間充質干細胞相關，化血功能，完全由造血干細胞執行。故提出理論假說：干細胞具先天之精屬性，是先天之精在細胞層次的存在形式[5-7]。

3.1.2 臟腑之精與腎精

《素問·上古天真論》“腎者主水，受五臟六腑之精而藏之，故五臟盛，乃能瀉”。精藏于臟腑之中，則為臟腑之精。臟腑之精催動各臟腑自身發育成熟。本團隊提出：臟腑之精即為各臟腑中的成體干細胞及其調控體系。正常臟腑之精的功能體現在干細胞參與臟腑自身的更新以維持穩定；損傷情況下，干細胞被激活，作為臟腑之精而對臟腑自身有修復作用，并可在各臟腑之間相互轉輸起全身性修復作用[8]。

3.1.3 腎藏精

人體發育與衰老過程中，按基因調控的特定時空程序，干細胞增殖分化。在前述基于干細胞的“先天之精”與“臟腑之精”新理論基礎上，再深入提出腎藏精的現代科學內涵理論：“腎藏精的內涵在于干細胞及其局部微環境調控系統，受以性激素系統為中心的全身神經內分泌系統調控。”[9]

3.1.4 腎藏精，先主骨，再生髓

中醫理論認為骨與骨髓皆由腎精所生所主，但究竟是“腎藏精主骨生髓”還是“腎藏精生髓充骨”？根據干細胞與精相關理論，根據骨骼發育過程及骨髓間充干細胞（Mesenchymal Stem Cell，MSC）先發育成骨再招募形成骨髓的研究結果，骨與髓關系可以確定為“腎藏精主骨生髓”，即腎藏精，先主骨，再生髓。骨髓對骨也具有填充、滋養與修復作用，證明了“髓以養骨”的理論[10]。

3.2 其他學者對干細胞的中醫理論探討

其他一些學者也從中醫的角度分析了干細胞。劉柏炎等[11]等分析了干細胞的生物學特征及中醫學對正氣的認識，并從來源、分布、功能等方面對干細胞與正氣進行比較，認為干細胞可歸于正氣范疇，胚胎干細胞與先天之精氣尤為相似。后又發文[12]認為正常成體哺乳動物腦內存在有神經干細胞，具有自我增殖和分化潛能，在機體損傷時能激活產生新的神經細胞以修復損傷組織。神經干細胞的出現可能帶來腦血管疾病治療學的突破，故而又提出神經干細胞屬于腎精一部分的中醫理論。王康鋒等[13]也就中醫腎精理論與神經干細胞關系探討。胡兵等提出中醫學的腎理論，尤其是腎為先天之本理論，與干細胞及胚胎干細胞有內在的聯系，在此領域展開研究將有可能深化中醫腎本質的研究，擴大干細胞的應用成果[14]。

上述這些研究在理論上從不同的角度闡述了干細胞與腎的關系，包括了正氣、腎精等內容，在內涵上均與我們之前提出的“干細胞具先天之精屬性”理論相一致，呼應了我們的理論。這些結果顯示，中醫理論界針對“干細胞”的中醫理論探討上，整體上認同干細胞與精相關的理論假說。

4 干細胞與中醫藥的實驗研究進展

大量的實驗研究發現，補腎中藥可以對各種類別的干細胞起促進增殖的正性作用，這為促進組織損傷愈合與更新的再生醫學研究提供了新的思路與希望，也為精與干細胞的理論假說提供了科學的實驗依據。

4.1 補腎中藥促進干細胞體外增殖的實驗研究。

組織損傷的修復需要自體干細胞大量增殖，因此探討中藥促進干細胞增殖具有很重要的意義，目前已有許多補腎中藥與間充質干細胞相關的藥理研究。胡兵等研究發現補腎精方左歸丸在體外可以一定程度抑制干細胞的分化和凋亡，促進干細胞增殖，提高Wnt、Oct4等基因的表達。右歸丸可以一定程度上抑制H2O2誘導的干細胞凋亡，上調干細胞Notch基因[14]。安紅梅等[15]選用胚胎干細胞模型CRL-1825細胞株，發現補腎陰中藥復方含藥血清可以促進干細胞增殖，抑制干細胞分化和凋亡，改變細胞周期的進程，上調干細胞Wnt、Oct4等基因的表達，因此認為補腎陰中藥復方可以促進干細胞增殖、維持其不分化狀態。本課題組前期研究表明經典補精生血中藥何首烏[16，17]及其主要成分THSG[18]對MSC具有明顯的增殖作用。在補精滋陰法中發現：體積分數10%的黃精含藥血清可能通過促進粒細胞集落刺激因子mRNA表達，來促進骨髓間充質干細胞的增殖[19]。巴戟天、菟絲子具有補精壯陽的特性，經實驗證明：巴戟天多糖[20]及菟絲子[21]含藥血清能夠促進MSCs的增殖，其中巴戟天多糖可能與其促進GM-SCF、LIF mRNA，及LIF蛋白表達增多有關；菟絲子含藥血清可能與其促進BMP-2mRNA表達有關。

4.2 補腎中藥抗干細胞衰老的實驗研究。

中醫藥理論認為衰老的總病機是腎精虧虛，干細胞衰老是人體衰老最重要的假說，因此以干細胞為靶點，探討中醫藥調控干細胞抗衰老及衰老相關性疾病具有很重要的意義，此方面目前也已進行了大量的實驗研究。

左歸丸是補腎益精代表方，詹菲[22]、丁富平[23]等研究結果顯示：左歸丸能提高衰老大鼠MSC減弱的增殖能力。黃進[24]等通過腹腔注射D-半乳糖建模，制備衰老大鼠模型，分離培養MSCs，并誘導MSCs成骨和成脂分化的方法，證明左歸丸可促進衰老大鼠MSCs向成骨細胞分化，同時可抑制其向脂肪細胞分化。張晨[25]則從分子和蛋白水平證明了左歸丸水煎液可促進MSC體外衰老模型的增殖能力，其機制可能與p21和SCF表達有關。臨床主治骨質疏松癥的補骨合劑，可以促進MSC分泌堿性磷酸酶（ALP）和骨鈣素（BGP），從而加速MSC向成骨細胞分化[26]。因些中醫藥在治療骨缺損性疾病或骨組織工程研究中將會有很好的應用前景。

4.3 中藥調控干細胞促進組織損傷的實驗研究

中醫藥調控干細胞治療組織損傷，目前已經骨、心、肝、腦、睪丸等多種臟器上展開了研究，并取得了很多研究進展。

中醫藥可以通過促進MSC成骨分化，治療骨缺損性疾病，如袁氏生脈成骨膠囊主要治療股骨頭壞死，它可拮抗激素誘導的骨髓MSC成脂分化的作用，促進MSC的成骨分化[27]。補腎中藥龜板可以促進腦缺血后腦內神經干細胞標志Nestin的廣泛表達，減輕神經損傷[28]。但Nestin在腦內廣泛表達，而不是局限在神經干細胞分布的腦區，其機制有待進一步研究。補陽還五湯能促進大鼠局灶性腦缺血后神經干細胞的增殖[29]。張樹成等發現睪丸癌患者治療后，中藥使放療損傷后的病人能力得到恢復，故中藥對生精干細胞可能具有誘導或促分化的作用[30]，這個發現意義很重要，值得引起相關研究者重視。肝腎同源，精血同源。李瀚旻團隊圍繞“補腎生髓成肝”的治則進行的研究表明，補腎生髓成肝治法具有延緩、阻止甚至逆轉慢性肝病肝衰竭、肝硬化發生發展的作用，相關的補腎方劑如左歸丸等可促進骨髓干細胞轉化為肝臟細胞，并發現中醫藥調控肝再生相關的多個信號通路[31]。中醫藥可調控干細胞治療心肌梗死等心臟疾病，急性期活血化瘀，緩則補腎益氣，利用中醫藥技術可以改善局部病理微環境，提高干細胞移植后的存活和增殖能力，某些中藥還可激活自體干細胞的歸巢，遷移和轉化過程[32]。

4.4 中醫藥調控干細胞防治腫瘤治療的研究

化療是臨床治療惡性腫瘤的主要方法。骨髓抑制是化療最常見的毒副反應。目前認為，化療后骨髓抑制的機制與化療誘發造血干細胞的衰老、凋亡有關[33]。中醫認為其病位在骨髓，精髓相生，通過益精生髓中醫藥調控骨髓干細胞，可以起來防治骨髓抑制的作用。研究顯示，補腎方藥在抑制造血干細胞的衰老、凋亡，防治骨髓抑制方面有一定的效應。路艷[34]發現補腎中藥成份巴戟天多糖與二苯乙烯苷預處理組及處理組均可促進骨髓干細胞增殖，顯著改善化療后骨髓抑制的毒副作用。當歸多糖和黃芪多糖可以促進造血干細胞的增殖，改善骨髓造血的功能[35，36]。徐振曄等[37-39]研究表明，雙黃升白復方可促進造血干細胞增殖，減緩凋亡，進而升高外周血白細胞的數量。林勝友[40]發現龜鹿二仙膠可通過上調抗凋亡基因bcl-2的表達，有效抑制化療后小鼠骨髓造血干/祖細胞的凋亡，對化療所致骨髓抑制有明顯的改善作用。鄭軼峰等[41，42]發現補腎經典方左歸丸、右歸丸可促進造血干/祖細胞的增殖，抑制造血細胞的凋亡，進而促進化療后骨髓抑制小鼠造血功能的恢復。

另外，針對腫瘤干細胞，中醫藥界也有部分研究。多認為腫瘤干細胞為邪實，以攻邪為主，在肺癌干細胞[43]、腦腫瘤干細胞[44]、前列腺癌干細胞[45]及乳腺癌干細胞、白血病干細胞[46]等領域均進行了中藥的實驗研究。孫學剛團隊[47]認為腫瘤干細胞是癌毒產生之根本原因，它居于正氣虧虛腫瘤微環境的至虛之處，其微環境以虛為本，兼具瘀與痰之特征，首次提出通過扶正來干預腫瘤干細胞及其賴以生存之壁龕理論。

故以骨髓干細胞為靶點，扶正抗骨髓抑制，以腫瘤干細胞為靶點，扶正攻邪治癌癥，也屬于中醫再生醫學學科的重要研究內容。這是在基于干細胞與精的中醫藥理論指導下，中醫再生醫學的特色之處，區別于現代再生醫學，并擴展了再生醫學的研究范圍。

5 中醫再生醫學的定義與未來研究展望

隨著干細胞與再生醫學的快速發展，部分學者開始探討中醫藥與再生醫學的關系。張力[48]探討徐榮祥再生醫學理論在中醫藥燒傷濕性醫療技術的應用，李瀚旻[49]初步提出中醫再生醫學的概論思路，認為中醫再生醫學的理論基礎在維護生機的根本理念、精氣學說的核心理論、整體調控的治療手段、既病防變的特色優勢，王波[50]最近從中醫精氣、陰陽五行理論探討對中醫再生醫學的啟示。他們都提到了精氣學說理論，但是對精學說與干細胞的理論與應用還缺乏系統而清晰的闡述，他們的前期探討為中醫再生醫學的全面深入發展提供了有益的思路。

基于干細胞與精系列理論研究及各位學者在中醫藥調控干細胞的實驗研究進展，本文率先提出中醫再生醫學的具體概念與內涵，以此為基礎，確定中醫再生醫學的研究領域。

5.1 中醫再生醫學的概念與內涵

中醫再生醫學是研究中醫藥調控干細胞以促進組織與器官再生、防治疾病、延緩衰老的一門科學。就是以干細胞與精相關理論為基礎，以干細胞為靶點，通過中醫藥學手段，調動機體自身的潛力，通過改變干細胞的微環境，激活體內處于靜止期或休眠狀態的干細胞，使其增殖、遷移、分化以抗衰老性疾病，或以中醫藥手段聯合干細胞移植以提高移植效率，或中醫藥攻補兼施調控干細胞以防治癌癥，或中藥聯合干細胞與新材料研究新型組織工程器官，從而達到促進組織自我更新與修復、功能重建以防治疾病、延緩衰老的目的。

中醫再生醫學的概念超越了再生醫學的組織再生修復與組織工程器官的內涵，以精與干細胞理論為核心，納入中醫藥抗衰老及衰老性疾病、攻補兼施抗腫瘤等內涵，從而區別于再生醫學，體現了中醫藥理論與再生醫學結合的獨特性與優越性。

5.2 中醫再生醫學的研究內容

中醫再生醫學的核心內涵是中醫藥調控干細胞。因此，再生醫學相關的研究內容，均可在中醫藥治療相應疾病的基礎上，以干細胞為靶點，來進行研究、闡釋與深入挖掘。

可以進行中醫藥調控干細胞增殖防治虛損性與衰老性疾病，扶正抗衰老。干細胞衰老是人體衰老非常重要的理論，中醫藥抗衰老有非常好的研究進展，可以研究篩選出各種有效方劑、中藥單體或有效部位促進干細胞增殖，并研究中醫藥改善衰老狀態下干細胞的數量與活力，從而防治虛損性和衰老。許多衰老性疾病如老年骨質疏松，跟衰老干細胞的成骨成脂能力變化有關，中醫藥還可以調控干細胞增殖與成骨成脂分化防治老年骨質疏松。

組織損傷修復是再生醫學的主要目標，成體干細胞對組織的修復與更新起核心作用。因此研究中醫藥調控自體內源性干細胞促進組織損傷修復具有重要的意義。骨髓干細胞可以通過循環系統參與組織更新與修復，可以研究中醫藥激活自體干細胞，包括臟器自身內的干細胞以及循環的骨髓干細胞，以促進損傷修復，并防治肝、腎、腦與心血管性疾病等重大疾病。

針對組織損傷修復，還可以研究中醫藥聯合干細胞移植技術，提高移植效率。以活性中藥結合干細胞的進行組織工程研究，或對臨床干細胞移植后的癥治反應規律進行系統性的中醫證侯分析，創新性地研究臨床中醫藥聯合干細胞移植的理法方藥規律，提高干細胞移植的療效。

腫瘤的臨床治療中，干細胞作為核心靶點，在兩個階段，分別有兩種不同的防治策略。針對腫瘤的治療，腫瘤干細胞是當今研究的熱點，因此腫瘤可認為是精實癥，“實則瀉其子”，需要通過瀉肝法，聯合通過藥物化療，來殺死腫瘤干細胞。而在化療后骨髓抑制毒副作用處理上，以精氣血虧虛為主癥，此時則應針對骨髓干細胞，補腎填精，促進干細胞快速恢復，提高機體抵抗力。

化療是腫瘤治療的重要手段，但其骨髓抑制等多組織損傷副作用是造成患者死亡的重要原因。費用昂貴的支持療法治標不治本，西醫學對骨髓抑制等化療毒副作用目前尚無有效的防治手段，因此以骨髓干細胞為靶點，探討中醫藥防治惡性腫瘤化療后骨髓抑制等廣泛組織損傷副作用有非常重要的臨床價值。另外基于腫瘤干細胞正虛瘀痰理論，扶正攻邪治療腫瘤也會有重要的意義。

6 中醫再生醫學的研究意義

干細胞與精系列理論假說，將會以中醫學的整體觀優勢為線索去指導現代再生醫學與干細胞的生命科學的研究，也會以不斷更新的干細胞研究新進展來發展中醫學，指導中醫學理論的現代化研究。在此理論與實驗研究基礎上，中醫再生醫學概念、內涵與研究內容的提出，標志著中醫再生醫學學科的初步形成，具有非常重要的意義。

組織更新與修復、攻補兼施防治腫瘤及防治衰老相關性疾病是中醫再生醫學最重要的研究方向，干細胞生物學最大的發現就是各臟腑內的干細胞在損傷情況下因被激活而起到修復作用，特別是對那些終末分化細胞分裂與更新能力較弱的重要器官如心、腦等相關的臨床重大組織壞死性疑難疾病，干細胞治療是最大的希望。干細胞移植及組織工程是現代干細胞生物學應用的主要途徑，雖然進展很快，但技術發展上還有許多重大難題較難突破如存在著移植效率不高、嚴重的排斥反應及供體缺乏、價格昂貴等重大問題。中醫學認為人在整體動態平衡中，有維持組織穩定與修復的強大潛力，中醫學的治療目標是“以平為期”，即通過中醫藥學各種治療手段，調動人體潛力以恢復人體整體平衡，這種治療理念是中醫學的核心與最大的優勢所在。因此，本團隊在干細胞與精的理論研究與國內各學者的實驗研究基礎上，首先提出建立中醫再生醫學學科體系，以中醫藥手段調動體內干細胞的潛能以防治損傷、腫瘤及衰老等相關疾病或協助干細胞移植及組織工程構建以提高效率，從而達到防治疾病的目的。

中醫藥學具有系統完整的理論體系，獨特的診療方法，豐富的經驗積累，顯著的臨床療效。然而中醫藥復雜理論與實踐體系缺乏足夠的現代醫學理論與技術支撐，甚至因為其時代局限性與理論的封閉性而被整體性質疑。我們大膽吸收生命科學前沿的最新成果，以中醫藥對生命活動的基本認識為核心，提出干細胞與精理論假說，并進而建立中醫再生醫學學科。精生氣，氣分陰陽，這是人體組成總綱。由于精理論在中醫學中的最基礎最核心地位，干細胞與精的系列理論假說及中醫再生醫學研究，未來可能會從理論到臨床，進而全面影響到整個中醫學理論與應用體系，可能會使中醫學基礎理論與臨床治療體系的研究取得突破性進展，對中醫學的發展具有重大的科學意義與學術價值。