应用Fisher判别函数进行寒热证型判别的探讨*

魏高文　魏歆然　刘芸青　朱　旭　裴　芸



应用Fisher判别函数进行寒热证型判别的探讨*

魏高文1魏歆然1刘芸青2朱旭1裴芸1

【提要】目的探讨应用Fisher判别函数辅助寒热辨证的可行性。方法取清洁级Wistar大鼠60只，随机分成正常对照组、热证模型组和寒证模型组，比较血清甲状腺激素和炎性细胞因子水平变化情况，并将建立的Fisher线性判别函数应用于临床实践来验证。结果实验后各组血清三碘甲状腺氨酸(T3)、四碘甲状腺氨酸(T4)、游离三碘甲腺原氨酸(FT3)、游离四碘甲腺原氨酸(FT4)、瘤坏死因子TNF-α 与白细胞介素IL-8等6项指标，组间差别均有统计学意义(P=0.000)，且热证组>正常对照组>寒证组。建立寒热辨证的Fisher线性判别函数，用训练样本回代法进行考核，预测正确率为100%，应用于临床实践的预测正确率为82.5%，一致性具有统计学意义(P=0.000)。结论热证模型组和寒证模型组的血清甲状腺激素及炎性细胞因子水平不同，根据相关指标建立的Fisher判别函数对于辅助寒热辨证具有可行性。

Fisher判别寒热辨证甲状腺激素炎性细胞因子

寒证与热证是中医八纲辨证中的两个重要方面，近年来，对寒、热证动物模型的研究，从病证结合来研究客观量化指标，已成为研究寒、热证实质以及中医药辨证论治机制的重要基础[1]。为探讨寒、热证的分子生物学差异，我们采用大鼠进行寒、热证造模实验研究，比较血清甲状腺激素和炎性细胞因子水平变化情况，并论证应用Fisher判别函数辅助寒热辨证的可行性。现将结果报告于下。

材料与方法

1.实验动物

从中南大学实验动物学部购入清洁级Wistar大鼠60只，雌性30只平均体重为247g，雄性30只平均体重为289g。实验动物许可证号为SYXK(湘)2012-0001，动物专用饲料质量合格证为SYXK(湘)2011-0001，实验过程在本校的国家中医药管理局科研三级实验室分子病理实验室完成。

2.分组及造模

将大鼠按体重大小编号，采用随机数字表，随机分成3组。①正常对照组：20只，雌雄各半，正常饲养2周，每天灌喂自来水4 ml/只；② 热证模型组：20只(造模成功者)，雌雄各半，正常饲养2周，每天灌中药煎剂4 ml/只(生药1g/ml，附子、干姜、肉桂、黄芪各等份)，产生伤津耗液的病理损害，表现出体温升高、精神易激惹、尿色黄、大便干而少、口渴等症状，为热证模型[2]；③寒证模型组：20只(造模成功者)，雌雄各半，正常饲养2周，每天灌冰食醋4 ml/只，动物体重增长缓慢、进食量、饮水量明显减少，为寒证模型[3]。

3.检测方法

各项检测指标均分别在实验前后各测定1次。①血清甲状腺激素水平测定：经大鼠眶后取血2 ml，分离出血清，用放射免疫分析法检测三碘甲状腺氨酸(T3)、四碘甲状腺氨酸(T4)、游离三碘甲腺原氨酸(FT3)、游离四碘甲腺原氨酸(FT4)，试剂盒由北京北方生物技术研究所提供，测量仪器为美国BECKMAN公司生产的BECKMAN DP5500型γ计数器。②炎性细胞因子测定：经大鼠眶后取血1 ml，采取双抗体夹心ABC-ELISA方法，测定瘤坏死因子TNF-α与白细胞介素IL-8，试剂盒由晶美生物工程(北京)有限公司提供[4-5]。

4.统计学方法

本次实验研究的观测指标均为计量资料，所有数据采用Excel建立数据库，采用SPSS21.0进行统计分析，3组间比较采用多元方差分析(MANOVA)的Wilks′Lambda检验，满足正态性时多重比较采用LSD法，不满足正态性时多重比较采用 Tamhane’s T2法，并用Fisher判别法建立寒热辨证的判别函数，P≤0.05为有统计学意义。

结　　果

1.血清甲状腺激素和炎性细胞因子水平的Fisher判别分析

由于正常对照组实验前后各项指标差别均无统计学意义(P>0.05)，而热证组与寒证组数据的实验前后差别有统计学意义(P=0.000)，用热证组与寒证组实验后的数据进行Fisher判别分析，结果如表1与表2所示。

表1　热证组与寒证组数据的实验后比较

表2　Fisher判别分析系数值

根据表2中的系数值，可建立寒热辨证的Fisher线性判别函数如下：

热证=54.24T3+0.77T4+2.12 FT3+10.24 FT4-371.05

寒证=12.99T3+0.25T4+1.22 FT3+4.39 FT4-41.77

2.Fisher判别效果的考核

用建立的Fisher线性判别函数进行寒热辨证，对判别效果用训练样本回代法进行考核，结果如表3所示。

表3　Fisher判别效果的考核

3.Fisher判别的临床应用实践

用建立的Fisher线性判别函数进行临床实践来检验，将康复科40例患者的Fisher判别结果与主任医师辨证确认的寒热证型对比，结果如表4所示。

表4　Fisher判别的临床应用

*：经一致性检验，Kappa=0.648，P=0.000。

讨　　论

对于寒、热证的现代研究，已经持续了半个世纪，但是目前对寒、热证本质的认识尚未取得突破性进展，一般借鉴系统生物学方法，综合运用中医学、分子生物学、生物信息学、计算机科学等多种手段进一步进行研究[6-8]。Fisher判别法由英国著名的生物统计学家Ronald Aylmer Fisher(1890-1962)创立，通过判别函数来检验判别是否有效，是目前最为经典的差别分析方法之一，肖培崔等指出建立判别模型判断布氏杆菌的常见种别正确率很高[9]。

本课题研究结果表明，热证时大鼠血清T3、T4、FT3、FT4水平明显升高，提示热证时机体合成和分泌甲状腺激素的功能有所加强，处于亢奋状态，基础代谢及氧消耗将升高，而寒证时大鼠血清T3、T4、FT3、FT4水平明显下降，提示寒证证时机体合成和分泌甲状腺激素的功能处于抑制状态，基础代谢及氧消耗降低[10]。用热证组与寒证组实验后的数据进行Fisher判别分析，各项指标均有统计学意义，用训练样本回代法进行考核，预测正确率为100%，应用于临床实践的预测正确率为82.5%，一致性具有统计学意义，说明用本次研究的结果所建立的判别函数，能够正确区分寒、热证，对于辅助寒热辨证具有可行性。必须指出的是，在应用于临床辨证时，应该根据金标准确定的证型，大样本临床试验的结果来建立判别函数。

[1]朱林文思，周凯.热证动物模型及证型实质研究进展.浙江临床医学，2012，14(6)：759-761.

[2]徐志伟，陈群，孙琪，等.中医热证实质研究.中国比较医学杂志，2009，19(3)：53-55.

[3]邱赛红，李飞艳，尹健康，等.两种大鼠脾胃虚寒模型制备方法的比较研究.湖南中医学院学报，2004，24(6)：30-33.

[4]刘红权，黄厚才，钟荣玲，等.犀角地黄汤对瘀热证H型高血压大鼠TNF-α、IL-6及血液流变学的影响.南京中医药大学学报，2013，29(5)：452-454.

[5]Wong BW，Meredith A，Lin D，et al.The biological role of inflammation in atherosclerosis.Can J Cardiol，2012，28：631-641.

[6]汪槿.不同脏器中医寒热证的现代研究进展.江苏中医药，2009，41(7)：82-84.

[7]刘梅森，林汉卿，李钟，等.清伙灵对大鼠积滞化热证干预作用的代谢组学研究.中国实验方剂学杂志，2014，20(5)：118-122.

[8]李梢.中医药计算系统生物学与寒热证候研究.世界科学技术-中医药现代化，2007，9(1)：107-109.

[9]肖培崔，步云.贝叶斯判别分析在布氏杆菌常见种别鉴定中的应用.中国卫生统计，2013，30(6)：802-804.

[10]魏歆然，魏高文，刘芸青，等.甲状腺激素和炎性细胞因子与寒热证型关系的实验研究.湖南中医杂志，2015，31(6)：152-153.

(责任编辑：郭海强)

湖南省自然科学基金项目(14JJ2112)；湖南中医药大学中西医结合临床重点学科项目

1.湖南中医药大学(410208)

2.湖南中医药大学附属岳阳医院