刘炽鉴 赵博
摘要 目的:探索更合理模拟心肾不交型不寐的动物模型。方法:整理现有失眠、心肾不交证候和心肾不交型失眠模型,阐释病证结合模型造模思路。结果:失眠模型有化学因素、物理因素、心理因素、物理化学因素和心理化学因素造模法;心肾不交证模型有化学因素、生物因素、心理因素造模法;心肾不交型失眠模型有单因素和复合因素造模法。结论:提出在中医理论指导下,运用心理和化学的复合因素在动物身上模拟心肾不交型不寐的病因,再使用酸枣仁汤和交泰丸借助相关指标改变来验证模型可靠性的思路。
关键词 心肾不交证;不寐;动物模型
Thinking of Optimizing the Insomnia Animal Model of the Pattern of Disharmony between the Heart and Kidney
LIU Chijian,ZHAO Bo
(Guizhou University of Traditional Chinese Medicine,Guiyang 550002,China)
Abstract Objective:To exploration of a more reasonable insomnia animal model of the pattern of disharmony between the heart and kidney.Methods:To sort the animal model of insomnia、the pattern of disharmony between the heart and kidney、insomnia of the pattern of disharmony between the heart and kidney.Results:The animal models of insomnia include chemical factors,physical factors,psychological factors,physicochemical factors and psychochemical factors.The animal models of the pattern of disharmony between the heart and kidney include chemical factors,biological factors and psychological factors.The insomnia animal models of the pattern of disharmony between the heart and kidney include single factor and compound factor.Conclusion:To put forward the thinking of the insomnia animal model of the pattern of disharmony between the heart and kidney:Under the guidance of TCM theory,using of psychological and chemical factors to simulate the cause of insomnia of the pattern of disharmony between the heart and kidney in animals.The reliability of the animal model was verified by using the Suanzaoren decoction and Jiaotai Pill with the help of the change of related indexes.
Keywords The pattern of disharmony between the heart and kidney;Insomnia;Animal model
中圖分类号:R338.63;R256.23文献标识码:Adoi:10.3969/j.issn.2095-7130.2020.04.016
失眠(Insomnia)指的是尽管有充足的睡眠时间和环境,仍持续出现睡眠起始困难、睡眠时间减少、睡眠完整性破坏或睡眠质量下降,并引起相关的日间功能损害[1]。流行病学调查表明,在过去的1个月内中国45.4%的被调查者经历过各种程度的失眠[2]。中医学称之为“不寐”,其中“心肾不交型”最常见,正如清·叶天士《临证指南医案·不寐》:“不寐之故,虽非一种,总是阳不交阴所致”。
1 心肾不交型不寐模型现状
1.1 心肾不交型不寐理论渊源
心肾交感的描述追溯至《周易》。《周易·泰》:“天地交,泰”。泰,乾下坤上。天下济,地上承,天地交感。《周易·既济》:“既济:亨,小利贞”。既济,离下坎上,火向下温煦,水向上凉润,水火既济。对心肾不交的表述首见于宋·严用和《重订严氏济生方·白浊赤浊遗精论治》:“心火上炎而不息,肾水散漫而无归,上下不得交养……此皆心肾不交”。即因为心火上炎无法下温肾水,肾水散漫无法上凉心火,所以出现心肾不交的证候。“不寐”一词首见于《难经·四十六难》,对其症状的描述首见于《十一脉灸经》,称为“不卧、不能卧、不得卧”。
清·陈士铎《辨证录·不寐》首次提出心肾不交型不寐的概念和病因病机:“人有昼夜不能寐,心甚躁烦,此心肾不交也。……心原属火,过于热则火炎于上而不能下交于肾;肾原属水,过于寒则水下沉于下而不能上交于心矣”。明确了昼夜不寐的病因是心肾不交,病机为心过于热肾过于寒使心肾水火不相济。
1.2 失眠模型
化学模型:PCPA法[3]运用PCPA选择性耗竭鼠脑内5-羟色胺(5-HT)[4],而5-HT在睡眠-觉醒周期中起到重要调节作用[5]的原理,向鼠腹腔注射PCPA耗竭脑内5-HT导致失眠;咖啡因法[6]运用咖啡因可使中枢兴奋的原理,向鼠腹腔注射咖啡因使其兴奋导致失眠;WAY 100635法[7]运用WAY 100635为5-HT1A受体阻滞剂的原理,向鼠中缝背核注射WAY 100635与5-HT1A受体竞争性结合阻碍其抑制功能导致失眠。
物理模型:电刺激法[8]运用间歇性电刺激使无法入睡的原理,用间歇性的电刺激,造成鼠失眠。强迫运动法[9]运用“劳倦伤气”导致失眠[10]的理论,通过水平转盘、旋转圆筒、间断跑台强迫鼠不断地处于运动状态之中,使其心身劳倦无法睡眠,制作失眠“气虚”证候模型。
心理模型:水平台法[11]及改良水平台法[12]运用进入快速眼动(REM)睡眠会使肌肉放松的原理,利用水平台让鼠刚进入REM睡眠肌肉放松而沾到水或落入水中反复惊醒而失眠。唤醒法[13]运用不断唤醒使无法稳定睡眠状态、破坏睡眠节律的原理,通过间隔时间拍打或换鼠笼的方法导致鼠失眠。限制性制动法[14]运用长时间的束缚产生应激使精神消耗的原理,通过长时间束缚鼠,使产生焦虑恐惧等心理,长期精神消耗而失眠。
物理化学模型:独氏等[15]先运用“怒伤肝”导致“肝郁”的理论,用止血钳夹持鼠尾致不断互相打斗,再运用PCPA耗竭脑内5-HT的理论腹腔注射小剂量PCPA制作失眠“肝郁”证候模型;成氏等[16]先运用“怒伤肝”导致“肝郁”进而“肝郁乘脾”导致“脾气虚”的理论长期间歇使用止血钳夹持鼠尾致互相打斗,再运用PCPA耗竭脑内5-HT的理论腹腔注射PCPA制作失眠“肝郁脾虚”证候模型。
心理化学模型:游氏等[17]先运用D-半乳糖衰老模型发现与人类自然衰老相似的生化改变的原理向鼠腹腔注射D-半乳糖制备亚急性衰老动物模型,再运用“怒伤肝”导致“肝阴虚”的理论用止血钳夹持鼠尾致不断与其他鼠打斗,最后运用进入REM睡眠会使肌肉放松的原理将鼠放入自制睡眠剥夺箱中进行REM睡眠剥夺制作老年失眠“肝郁”证候模型。
1.3 心肾不交模型
化学模型:许氏等[18]运用链脲佐菌素对胰岛β细胞具有毒性的原理,向鼠尾静脉注射链脲佐菌素,并在注射后给予高脂饲料喂养以制作2型糖尿病(心肾不交型)模型;于氏等[19]运用大剂量利血平可能导致精神抑郁的原理,向鼠腹腔注射利血平溶液作为抑郁症(心肾不交型)模型。
生物模型:胡氏等[20]运用db/db鼠会产生严重2型糖尿病症状的原理,采用db/db鼠作为2型糖尿病(心肾不交型)模型;辛氏等[21]采用15个月龄雌鼠作为绝经综合征(心腎不交型)模型。
心理模型:雒氏等[22]运用长期大量的应激可能导致精神抑郁的原理,采用慢性温和不可预知性应激刺激抑郁鼠作为抑郁症(心肾不交型)模型;赵氏等[23]运用老鼠长期处于高处和迷宫内会导致焦虑的原理,利用高架十字迷宫模型鼠作为焦虑症(心肾不交型)模型。
1.4 心肾不交型失眠模型
单因素模型:全氏等[24]运用PCPA耗竭脑内5-HT的理论,向鼠腹腔注射PCPA致失眠制作失眠(心肾不交型)模型。用交泰丸治疗后抑制失眠大鼠HPA轴、明显增加下丘脑5-HT的含量、降低去甲肾上腺素(NE)的含量、改善失眠症状,证明模型为失眠(心肾不交型)模型。
复合因素模型:这里是指先使用心理因素后使用化学因素造模的方法,郜氏等[25]运用应激是导致失眠的重要原因,其病理生理基础是HPA轴过于兴奋和亢进的理论,先采用母乳鼠分离、多种焦虑刺激的方法使鼠产生心理应激,再运用PCPA耗竭脑内5-HT的理论腹腔注射小剂量PCPA制作失眠(心肾不交型)模型。
2 模型评价
2.1 造模思路
失眠非中医证候模型造模思路是运用化学、物理、生物或心理因素导致动物失去正常进入或稳定睡眠过程的条件;失眠中医证候模型造模思路是在中医理论基础上利用物理、化学因素在动物上模拟导致人失眠特定证型的病因。心肾不交证候模型造模思路是利用近似心肾不交的部分表现的模型,用具有“交通心肾”治法的交泰丸或黄连阿胶汤的疗效反证模型的可靠性。
心肾不交型失眠模型指导思想是:心肾相交的理论指大脑皮质通过下丘脑对垂体、肾上腺皮质等的控制[26],说明心肾不交可能会导致HPA轴紊乱;而通过调节HPA轴可以改善睡眠的状态,维持各睡眠成分的正常比例[27],说明调节HPA轴对失眠治疗有益,进而得出心肾不交型失眠可能会有HPA轴紊乱的结论;且研究[28]发现经典PCPA失眠模型在5-HT含量降低的同时,伴有HPA的功能发生紊乱,故使动物产生失眠与HPA轴紊乱是其造模思路。可以看出,现有的心肾不交型不寐模型缺少中医理论指导。
2.2 造模方法
失眠模型中,化学模型的方法是利用化学药剂,选择性的损耗维持正常睡眠的物质或导致中枢兴奋无法入眠;物理模型的方法是利用物理刺激,导致鼠失去正常睡眠所需的环境条件而失眠;生物模型的方法是利用进入睡眠状态后会受高音唤醒而觉醒的原理导致鼠失眠;心理模型的方法是以应激造成鼠产生恐惧而失眠;“劳倦伤气”失眠模型的方法是长期剧烈运动会伤津耗气而伤及心脾,伤心则阴血暗耗,伤脾则气血生化乏源,导致血虚无以养心而失眠;“肝郁”类失眠模型的方法是利用导致鼠之间互相打斗导致“怒伤肝”进而肝郁。心肾不交型模型的方法是利用化学、生物或心理因素,模拟鼠的状态至体现近似心肾不交的部分表现,再用交泰丸或黄连阿胶汤的疗效来反证。
心肾不交型失眠模型单因素模型的方法是使用能使鼠脑5-HT耗竭与HPA轴功能紊乱的PCPA造模,能调节HPA轴达到交通心肾治疗失眠目的的交泰丸反证模型可靠性,复合因素法通过多种心理焦虑应激联合PCPA的方法造模。可以看出,现有的心肾不交型不寐模型造模因素中缺少中医病因。
2.3 模型验证
研究证明,与失眠相关性较强的物质为γ-氨基丁酸(GABA)、5-HT、Orexin和褪黑激素(MT)。失眠模型中,验证模型是否有效主要是用相关物质含量或表达变化(5-HT、DA、NE、GABA、Orexin、MT、谷维素)、HPA轴相关激素变化、皮层脑电图波形变化、阈上和阈下剂量戊巴比妥钠协同睡眠实验[29]、宏观体征观察、行为学评价、血液流变学分析来评价。验证模型成功的阳性药为地西泮、艾司唑仑,原理是通过与GABAA受体上的BZ位点结合诱导受体发生构象变化,促进GABA与GABAA受体结合进而增加Cl-内流,产生中枢抑制效应进而有助于入睡。可以看出,现有失眠模型用于验证模型可靠的药物作用对象只是和失眠相关物质中的一种,用此药物治疗失眠存在一定的偶然性,进而对模型的可靠性存疑。
心肾不交型失眠模型验证模型是否有效主要是用相关物质含量变化(5-HT、NE、Orexin)、HPA轴相关激素变化。验证模型成功的阳性药为交泰丸,交泰丸可以抑制HPA轴,达到“交通心肾”的目的,改善失眠症状。虽然可以认为心肾不交型失眠可能会有HPA轴紊乱,但是HPA轴紊乱不能作为评价模型是心肾不交型模型的指标。可以看出,现有心肾不交型不寐模型选择观测的指标存在缺陷。
3 模型优化方案
3.1 造模思路
近年来,广泛用于中医药研究的动物模型为病证结合模型,它用阴阳、五行、藏象等理论为指导,辅以疾病模型的造模方法和评价方式,建立出的模型更符合在动物上模拟近似病证发病状态的要求,也可更准确的评价中医药治疗对疾病的改善程度。这类建模方法使中医临床与基础研究紧密结合起来,使病理、药理等研究为中医药现代化提供更明确的依据[30]。病证结合模型大体分为2种:第1种是单因素模型,选择使用化学、物理、生物或心理等致病因素的其中一种让动物模拟出近似此病证的状态;第2种是复合因素模型,选择使用化学、物理、生物或心理致病因素的2种或多种让动物模拟出近似此病证的状态。
现有心肾不交不寐模型缺少中医理论的指导,造模因素中也没有体现心肾不交型不寐的病因,这和“病证结合”造模法思想不符。
3.2 造模方法
目前“肾阳虚”模型[31]仅有肾上腺素法;“肾阴虚”模型[32]有甲状腺素法、甲状腺素联用利血平法、条件反射结扎肾动脉法、(促)肾上腺皮质激素法、热性中药法、高位小肠造瘘法、S180肉瘤法、左旋谷氨酸单钠法和使用高血压肾阴虚证模型;“肾精不足”模型[33]有药物干预法、手术切除法、骨制动法、根据中医病因“恐伤肾”和“房劳伤肾”的单因素与复合因素组合法。从心肾不交型不寐病因角度看,久病不适合在动物上模拟,“房勞”和“情志过极”可以模拟;从病机的角度看,肾阳虚、肾阴虚和肾精不足均可模拟。现有的方法中热性中药法、“恐伤肾”法和“房劳伤肾”法在造模过程中体现了中医理论的指导,但热性中药法和“房劳伤肾”法不仅耗竭肾阴,还有气血津液等其他复杂的改变,所以不适宜建立相对可靠的失眠模型。
从“肾精不足”的角度考虑,理论为“肾藏精,主骨生髓通于脑”。曾祥国等[34]采用猫吓孕鼠法造模,从大脑皮质总厚度、分子层厚度、神经元个数的变化,证明“肾通于脑、充于脑”的理论。王米渠等[35]利用“猫吓老鼠”创立了“恐伤肾”小鼠模型,并由“肾主生殖”理论为指导,通过对经过惊恐刺激的老鼠子代的各种理化指标的测定,初步证实了“恐伤肾”基因心理学的理论依据[36]。
恐惧[37]是个体企图摆脱、逃避某种事件或面临、预感危险而又缺乏应付能力时产生的情绪体验。引起恐惧的关键因素是缺乏处理、摆脱可怕的情境或事物的能力,而老鼠害怕天敌猫的特点能够合理的模拟人的恐惧心理。失眠的产生也离不开心理应激,而“猫吓老鼠”正是应用了心理应激,也可以体现心肾不交型不寐病因中的“情志过极”,用来制作失眠模型是相对可靠的。冯氏等[38]综述了“恐伤肾”以下几种造模方法:情志造模法、理化造模法、复合情志造模法。其中杜氏等[39]在“猫吓老鼠”基础之上增加了投喂活鼠、冰水游泳等刺激,起到强化恐惧的作用。
3.3 优化方案
心肾不交型不寐模型优化的造模思路是在中医理论指导下,运用复合因素在动物身上模拟心肾不交型不寐的病因,先施加心理因素“恐惧”刺激导致“恐伤肾”进而“肾精不足”导致“心肾不交”,再使用化学因素PCPA耗竭脑内5-HT导致失眠,使鼠发生近似人的病理生理改变;选用心肾不交证首选药交泰丸和不寐治疗首选药酸枣仁汤作为阳性对照药,观测相关物质(GABA、5-HT、Orexin和MT)含量的改变,用来验证模型的可靠性,同时也为找出心肾不交证型的评价指标提供新思路。
参考文献
[1]Thorpy M.Classification of Sleep Disorders[M].Drug Treatment of Sleep Disorders,2015.
[2]Soldatos C R,Allaert F A,Ohta T,et al.How do individuals sleep around the world? Results from a single-day survey in ten countries[J].Sleep Medicine,2005,6(1):5-13.
[3]肖成荣,马增春,李海静,等.PCPA失眠大鼠模型的制作及其机制[J].毒理学杂志,2007(4):326-326.
[4]Koe B.p-Chlorophenylalanine:A specific depletor of brain serotonin[J].Journal of Pharmacology & Experimental Therapeutics,1966,154(3):499-516.
[5]Nakamaru-Ogiso E,Miyamoto H,Hamada K,et al.Novel biochemical manipulation of brain serotonin reveals a role of serotonin in the circadian rhythm of sleep-wake cycles[J].European Journal of Neuroscience,2012,35(11):1762-1770.
[6]张安平,陈敏珠,徐叔云.白芍总甙对大白鼠睡眠节律的影响[J].中国药理学通报,1993,9(6):454-457.
[7]Montia J M,Monti D.Increased REM sleep after intra-dorsal raphe nucleus injection of flesinoxan or 8-OHDPAT:prevention with WAY 100635[J].European Neuropsychopharmacology,2002,12(1):47-55.
[8]金阳,李飞,李廷利.酸枣仁汤对失眠大鼠睡眠时相的影响[J].时珍国医国药,2008,19(6):1355-1356.
[9]何华香,王妤,赵仓焕,等.针灸治疗失眠实验研究进展[J].现代中医药,2014,34(6):85-88.
[10]石幼琪,朱克俭,周志宏,等.劳倦伤气型运动性失眠辨证标准探析[J].中国运动医学杂志,2004,23(6):705-707.
[11]邢佳,王嘉麟,贺立娟,等.泻肝安神法对睡眠剥夺大鼠氨基酸类神经递质影响的研究[J].环球中医药,2015(3):324-328.
[12]孟玲欣,范贵民,王景涛.改良多平台水环境法制作大鼠REM睡眠剥夺模型的研究[J].黑龙江医药科学,2013,36(2):99-100.
[13]呙霞,游秋云,王平.3种不同睡眠剥夺小鼠模型的建立及其在中医药研究中的应用[J].湖北中医药大学学报,2014,16(6):8-10.
[14]李艳,章功良,桂丽,等.限制性制动方法建立心理应激失眠大鼠模型的可行性研究[J].中华行为医学与脑科学杂志,2007,16(2):100-102.
[15]独家能,聂春霞,许雯雯,等.柴欢宁神颗粒对肝郁失眠证候大鼠模型行为学及下丘脑-垂体-肾上腺轴的影响[J].中国医药导报,2018,15(5):13-17.
[16]成光宇,丁云录,赵德喜,等.和解安神汤对肝郁脾虚证候失眠大鼠模型的影响[J].中国老年学杂志,2017,37(13):3160-3162.
[17]游秋云,王平,田代志,等.老年肝郁失眠证候大鼠模型的建立和评价[J].中国实验方剂学杂志,2013,19(2):222-225.
[18]许啸虎,周俪姗,邹欣,等.交泰丸对2型糖尿病大鼠糖脂代谢及肾脏保护作用的实验研究[J].中国医院药学杂志,2018,38(2):111-115.
[19]于泽胜,潘晔,宋彦奇,等.交泰丸对利血平诱导小鼠抑郁模型的影响[J].天津中医药,2016,33(12):740-744.
[20]胡娜,袁琳,林敏,等.不同剂量交泰丸对2型糖尿病db/db小鼠治疗作用的比较研究[J].中国中医药科技,2013,20(5):474-476.
[21]辛明蔚.绝经综合征心肾不交型与血脂的相关性及交通心肾法对老龄雌鼠的干预效应研究[D].北京:北京中医药大学,2015.
[22]雒明池,梁如,高树明,等.基于cAMP-CREB-BDNF信号通路探讨交泰丸抗抑郁的作用机制[J].天津中医药,2018,35(5):365-369.
[23]赵玉堂.黄连阿胶汤对高架十字迷宫焦虑大鼠模型的影响[J].中国实验方剂学杂志,2012,18(20):281-282.
[24]全世建,何树茂,钱莉莉.交泰丸交通心肾治疗失眠作用机理研究[J].辽宁中医药大学学报,2011,13(8):12-14.
[25]郜红利,涂星,卢映,等.心肾不交所致失眠大鼠模型[J].中成药,2014,36(6):1138-1141.
[26]张大宁,张勉之.论肾与“心-肾轴心系统学说”[J].中国医药学报,2003(10):587-589+639.
[27]库宝善.慢波睡眠的药理学研究[J].北京医科大学学报,1999(3):17-21.
[28]全世建,林杏娥,刘妮.PCPA大鼠失眠模型的证候属性研究[J].中医药学刊,2006(3):450-451.
[29]刘臻,谢晨,赵娜,杨文佳,等.失眠动物模型的制作与评价[J].中医学报,2013,28(12):1846-1848.
[30]任汝静,杜成成,李晓强,等.中医证候模型的发展及意义[J].中国中医药信息杂志,2018,25(12):8-10.
[31]张子怡,陈宝军,张英杰,王雯婷,王艺茹,苏友新.肾阳虚、肾阴虚证大鼠模型的建立与稳定性观察[J].福建中医药,2015,46(1):51-54.
[32]王萍,王喜军.肾阴虚证动物模型研究概况[J].中醫药信息,2013,30(4):123-125.
[33]郑莉明,敖海清,徐志伟.肾精不足模型造模方法文献分析[J].中国中医基础医学杂志,2015,21(10):1323-1326.
[34]曾祥国,王米渠,马向东.“肾为先天之本”后代鼠行为遗传的脑形态学表征[J].北京中医药大学学报,1997,1(3):37-38+71.
[35]王米渠,段光周,马向东,等.“恐伤肾”对小鼠“作强”行为的遗传学研究[J].上海中医药杂志,1997,30(7):42-44.
[36]王米渠,薛嘉莲,王刚,等.“恐伤肾”基因心理学的前沿研究[J].中国中医药现代远程教育,2005,3(1):35-37.
[37]马辛,赵旭东.医学心理学[M].北京:人民卫生出版社,2015.
[38]冯儒庭,邱丽瑛,杨军平.恐伤肾小鼠模型综述[J].江西中医药,2013,44(6):79-80.
[39]杜维祥,沈世林,赵红云,等.金锁二仙饮对雄性肾虚大鼠性欲的调节[J].中医研究,2010,23(8):11-13.