热敏通道与中药的四气学说❋

高 琳，赵红霞，杨 桢△

(1.北京中医药大学，北京 100029；2.中国中医科学院中医基础理论研究所，北京 100700)

寒热温凉是人类对温觉的感受，既直观又普遍，既有生理的一面又有病理的一面。寒温也是法于自然的中医理论的基本概念，如中药的四气学说。四气学说是中药药性理论的重要内容，几乎每种中药都有其寒温属性。千百年来，在中医理论的影响下，中国人已经习惯使用寒温概念来描述疾病、药性，甚至普通食物的性能。但是，人类一直在积极探索寒温的机理，近年来又有重要突破。随着现代生命科学分子水平研究的深入，某些受体和离子通道的发现，寒温的本质研究也随之发展。Thermo-TRP ion channel(温度敏感TRP离子通道，简称热敏通道)的发现就是这方面的重要进展。本文试以中药的四气为例，探讨热敏通道理论对四气研究可能的影响。

1 热敏通道简介

1.1 热敏通道的起源

人们都体会过对辣椒的感受，无论在舌头还是在皮肤，人们都能体味到辣椒的独特感受。研究人员可以分离出1种或数种有辣味辣感的物质。人们也知道这是一种感觉，应该到感觉神经元上去寻找这种物质对应的受体。经过不懈的努力，科学家在感觉神经元Ca++内流的时候，发现一段编码辣椒素受体的cDNA成功隔离并进行了克隆。克隆出来的受体属于选择性阳离子通道，与TRP大家族的结构有关。除辣椒素可以激活这个受体外，一定的温度也可激活这个受体，提示这是人体的一个热刺激感受器[1]。这一发现是人类对寒热认知深化的一个里程碑，这个受体开始命名为辣椒素受体1(vanilloid receptor 1，VR1)，后为强调其TRP离子通道家族的成员而更名为TRPV1。几年后，对薄荷等感知的受体陆续也被发现，人们终于把热是如何影响人体生命活动的认识往前推进了一步，从分子水平理解了热的作用靶点。

现在已经清楚的在哺乳动物中，TRP通道分为7大类30多种[2]。其中确认分布在感觉神经元上的热敏通道有6种，在从冷痛到热伤的某一特定温度它们被激活、表达。其中TRP vanilloid(辣椒素TRP通道，TRPV)1-2转导热(noxious hot)、TRPV3-4转导温(warm)、TRP melastatin(TRPM)8转导凉(moderate cooling)、TRP ankyrin(TRPA)1转导寒(extreme cooling)。在舌头上感觉温度的或许是TRPM5，它同时感受味觉[3]。众多存在于食品和环境中的天然化合物能激活热通道。中药中寒热表现突出的辣椒、干姜、薄荷等就是热敏通道激活剂。

1.2 热-TRP离子通道功能及部分中药激动剂

表1显示，典型的热敏通道、其温度灵敏度、中药激动剂和功能。

表1 热敏通道的温度敏感特性、中药激动剂和功能[3]

注：据Br J Pharmacol. 2012 February

1.3 热敏通道有可能成为中药药性理论研究的重要工具

四气又称做四性，是中药的重要属性，是指中药具有寒、热、温、凉4种药性，是中药药性的主要内容之一，也是指导中药运用的重要理论。关于四气的来源和所指，中药的四气指寒热温凉，大概是源于《内经》，其虽未言明但其意旨是清楚的。寇宗奭则不认同，指出寒热温凉是四性，认为以《礼记》所说四气香臭腥臊来定义四气，似乎更加符合中文语义和实际情况。但从学术分化来看，四气的定义不可更易了，所以李时珍在《本草纲目》说：“自素问以来，只以气味言，卒难改易，故从旧尔。”

寒热温凉首先是人类感觉器官的一种直觉，其产生是非常自然的，中药早期的气味分类主要是来自于感觉。随着中医理论的升华，将四气已经定义为：凡是能减轻或消除温热病证的药物大多属于凉性或寒性；反之能够减轻或消除寒凉病证的药物大多属于温性或热性。王好古举例：“本草之味有五，气有四。然一味之中有四气，如辛味则石膏寒、桂附热、半夏温、薄荷凉之类是也。”这种理论直接指导了用药原则。《素问·至真要大论》：“寒者热之，热者寒之。”《神农本草经》：“疗寒以热药，疗热以寒药”，即热证用寒凉药，寒证用温热药，以阴胜阳，以阳胜阴，这是因为寒凉药具有清热、解毒、消炎等功能，温热药具有温阳、散寒、救逆等功能，在临床上分别用于阳证和热证、阴证和寒证，目的就是利用中药药性之偏性，调节机体阴阳之偏性，以达到阴阳之间的相对平衡，使疾病痊愈。这是中医药理论大厦的主要基石之一。但在15年前，在分子层面上对寒温的理解已取得了重要突破[1]，中医药理论面临进一步的深化。

如前已述，近15年来西方科学家对辣椒、大戟、薄荷、樟脑、芥子油、丁香、牛至、生姜、大蒜和香芹等药物进行了分析，发现不少激活热敏通道的单体，为这方面的研究奠定了基础。但那些研究和中医药工作者的出发点和归宿都是不一样的，他们是以这类药物作为工具，寻求机理和原理上的突破；而中医药工作者应该是以他们发现的原理作为工具，来深化既有的中医理论知识。

2 热敏通道有助于中药四气学说的研究

人类对温度的感知是客观存在的，中医理论把寒热理论作为其核心理论之一，由此经验出发，沿袭数千年的寒热药物可望在量化方面取得重要进展。

2.1 四气分类的依据

中药的寒凉温热是感官的产物，尽管感官是可靠的，但也是因人而异的，有时候差异还很大。热敏通道的热激活阈值是可以测量的，可以成为部分中药寒温量化分类的依据。

我们如果把中药的四气按其程度分为大热、热、温、凉、寒、大寒6个等级，就正好与热-TRP离子通道可以分为6个等级对应。目前，已经有很多实验证明，部分中药或植物提取物可以激活相应的热敏通道，而这些热敏通道又有限对应激活温度，我们可以把激活温度作为量化标准，判定中药的四气。这个对应关系为中药的寒温特性定量提供了新思路，应该是中药和方剂研究的重要方向。

以符合中药理论的方式对四气进行分类。非常巧妙的是，热敏通道对寒热的分类也是4类。综合有关报道我们建议，以热敏通道的热激活阈值作为分类依据：大热，激活TRPV2，激活温度≥52℃；热，激活TRPV1，激活温度≥43℃；温，激活TRPV3，激活温度≥34℃～38℃；凉，激活TRPV4，激活温度≥27℃～34℃；寒，激活TRPM8，激活温度≥25℃～28℃；大寒，激活TRPA1，激活温度≤17℃，这几个温度点很巧妙地与中药的四气相合。实际上这些值是人类研究自身感觉得出的结果，可见感觉是有物质基础的。触发1次大量电流的起始电流称为阈值。使用阈值这一概念是为了便于理解，其实在很多情况下，少许电流的产生是非常普遍的。对典型的寒热中药以此进行分析并判定其寒热属性，是可行的。

2.2 四气的定量研究

对四气展开定量研究十分有必要，热敏通道为某些中药的四气定量提供了手段。以辣椒和胡椒的温性比较为例。辣椒进入中国的时间很晚，入药使用不普遍，不是一般意义上的中药，经典名方也没有使用辣椒的，但其辛温的药性是不可否认的。胡椒早已入药，胡椒科的另外一个中药荜拨应用也很广泛，它们都含有胡椒碱，都有温中散寒止痛的功效，用于脘腹冷痛、呕吐、泄泻、偏头痛以及外治牙痛。事实上，胡椒的作用比辣椒好，这可以通过实验比较得出结论。

胡椒碱激活TRPV1的能力(这里指药效浓度)不如辣椒素(浓度-效果曲线，胡椒碱：EC50=37.9±1.9 μM；辣椒碱EC50=0.29±0.05 μM)，但是止痛功效却是辣椒素的2倍，其原理是使TRPV1受体快速脱敏[4]。这可以解释为什么胡椒不如辣椒那么辣，却比辣椒的止痛作用好。有时口感与实验数据往往不是一致的。如0.6 μM的辣椒素即可尝出辣味，而胡椒需要10.5 μM的浓度[5](图1、2)。同类的研究还有比较生姜中各成分的疗效的[6](图3)。

图1 在有效浓度条件下，胡椒碱比 辣椒素产生更大的离子电流[4]

图2 连续8次，每次5 s给药。b可以看出， 图形迅速缩小，表明电流明显减少，脱敏迅速[4]

图3 辣椒素，6-，8-姜辣素， 姜油酮的药效比较[6]

另外，吴茱萸中的吴茱萸碱也是TRPV1激动剂，其活性是辣椒素的1/3～1/19。且吴茱萸碱没有辣味，其作用机制可能还有其他因素参与[7]。樟脑也是一个TRPV1受体激动剂，与辣椒素比需要更高的浓度激活，不过它脱敏既迅速又完全，显示出药力持久。

对常见的中药进行热敏通道分析，可以直观量化地观察某些中药的寒温属性。

3 中药的四气与人类感觉的关系

事实上热敏通道与基于感觉的四气理论有很大差异，原因是类比原理使得中医将类似功用的药物归纳在一起，使得几乎所有中药都有寒温属性，但是不可能所有中药都能激活热敏通道。四气已经是一个综合性概念。既然四气源自于感觉，那么感觉的分子基础会对充分理解四气有帮助。除上述所说的，还可以厘清一些概念，深化对中药四气五味诸多概念的认识。

现在，我们以寒温属性来分别中药，很难发现一个药物既是寒性又具备热性。但是可以发现不同的医家对同一个中药寒温认识可以相反。如有的本草记载其寒，而有的记载其热？大蒜或许能够解释这个矛盾现象。大蒜的辛辣成分存在于生大蒜中，称为大蒜素。大蒜素能同时激活寒温2个通道：TRPV1、TRPA1[8]。药量也发挥影响，低浓度的薄荷产生清凉感，高浓度的薄荷产生灼热烧伤感。

还有另外一种可能，即使口味尝不出2种感觉的药物，也能激活寒热2种TRP通道。这大概能解释为什么一种药物在不同的本草著作中寒温属性迥异，也许是不同医家关注到同一药物的不同表现。

王好古对同一种中药具有寒温相反的两种属性有过论述：“有一物一气者，一物二气者。或生熟异气味，或根苗异气味。或温多而成热，或凉多而成寒，或寒热各半而成温。或热者多，寒者少，寒不为之寒；或寒者多，热者少，热不为之热，不可一途而取也。”是否真的这样寒温可以抵消呢？

有一项研究发现黑胡椒中存在新的TRP激动剂，胡椒中的isopiperine、isochavicine、piperanine、àpiperolein和piperolein B都能激活TRPV1和TRPA1[9]。这2个受体感知的是一对矛盾的感觉。这2种热敏通道的激动剂存在交叉脱敏，最后阻断炎症和疼痛带来的不适。实际上，对寒证和热证都发挥作用了，如果说这样的中药具有寒温二重性是客观的。

高良姜的主要刺激性成分是1′-乙酰氧基胡椒酚乙酸酯(ACA)。ACA不能激活人类胚胎肾细胞(HEK，一种常用的离子通道细胞模型)上的TRPV1表达，但强烈激活TRPA1表达。与典型的TRPA1激动剂芥末油比，ACA的效果更强。

关于高良姜和肉桂的寒热属性，热敏通道与中医的看法不一致[10]，它们都是有名的温热药，可激活的居然都是寒通道。现有证据表明，这是热敏通道以外其他因素参与的结果。这个例子有力地证明，中药的疗效常常是综合性的。高良姜和肉桂激活的是寒通道，且很多药物作用于多通道，最终表达的是一个混合性感受。

可以想象，热敏通道研究中药的四气，得到的某些结果可能和我们希望的不一致。需要考虑的因素有，①热敏通道对气味香辣芬芳和刺激性药物的分析更有效。因为这些受体主要是一种感觉传感器，这些通道传导味觉、嗅觉、温度的感受。典型寒热中药的四气一致性可能更强。当四气的含义扩大后，寒温的意义可能就削弱了。②某些药物尽管不能直接激活热敏通道，也许会有协同方式影响寒热。也可能同一种单体分别通过不同的机制，产生寒温感受。③有的药物不是以激活热敏通道的方式发挥寒热作用。

总之，使用热敏通道作为检测工具测试的药性只是狭义层面上的寒温属性，多数是感觉上可以感知的寒温。中医也特别强调这种温暖感，至于寒性和清热包含的范围可能广泛得多。中药对炎性因子所产生的发热治疗作用可能在热敏通道调整的范围外。由此可见，热敏通道为中药四气理论的研究提供了新的研究方法与思路，从而客观地揭示了中药药性理论的科学内涵，以达到更有效地指导临床实践之目的。

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