叶蓉 唐春凤 刘道光 朱明慧 姚薇 田顺亮 刘承伟 于兰
(1桂林医学院基础医学院人体解剖学教研室,广西 桂林 541004;2柳州市中医医院;3桂林医学院临床医学院;4菏泽医学专科学校人体解剖学教研室;5桂林医学院药学院;6桂林医学院附属医院)
随着我国人口老龄化的进一步加剧,老化和衰老所带来的运动能力降低、血糖升高、能量的向心性分布、基础代谢降低、抵抗力低下及生命力减弱等问题将进一步加速机体的老化,给我国社会的发展带来巨大压力〔1〕。中医认为,人到老年,肾气衰退,则不足以滋养五脏六腑,而脏腑功能衰退,气血阴阳亏虚,最终导致老年期疾病发生〔2〕。金匮肾气丸出自东汉张仲景的《金匮要略》,功效是补益肾中精气,是温补肾阳的经典名方〔3〕。临床研究表明,金匮肾气丸具有增强免疫、改善代谢水平、增强神经体液调节等作用〔4,5〕。补中益气丸出自金代医学家李东垣的《脾胃论》,主要功效为补中益气,升阳举陷,能有效调理脾胃〔6〕。现代医学证实,补中益气丸具有调节胃肠运动、抗胃溃疡及胃黏膜损伤、影响消化分泌、调节免疫功能等作用〔7~9〕。二者单独在临床的运用较多,但二者联合作用对衰老小鼠运动能力及代谢水平的研究未见报道。课题组前期研究发现,随着年龄的增加,小鼠消化道和内脏高级中枢边缘叶的突触核蛋白表达量增加,内脏功能紊乱,并且运动能力出现增龄性下降〔10〕。本课题通过建立自然衰老小鼠模型,并予以金匮肾气丸合补中益气丸温补肾阳、调理脾胃,通过观察老年小鼠活动能力、体重、血糖、不同部位体温变化和生存时间的变化,评价金贵肾气丸与补中益气丸联用的抗衰老效应,进一步阐明衰老状态方证相关的生物学基础。
1.1药物 金匮肾气丸〔地黄、山药、酒萸肉、茯苓、牡丹皮、泽泻、桂枝、附子(炙)、牛膝(去头)、盐车前子〕,北京同仁堂科技发展股份有限公司制药厂;补中益气丸〔炙黄芪、党参、炙甘草、白术(炒)、当归、升麻、柴胡、陈皮、生姜、大枣〕,仲景宛西制药股份有限公司。
1.2动物 健康SPF级C57BL/6J小鼠,购自湖南斯莱克景达实验动物有限公司,实验动物许可证号:SCXK(湘)2016-0002。饲养于温度22~24℃,12/12 h光照/黑暗周期,相对湿度(55%±20%)环境,自由摄食与饮水,自然饲养至24月龄。
选取10只小鼠,按照体重(20~30 g)随机分为对照组(n=5)、实验组(n=5),每组内雄性为2只、雌性为3只。分组后实验组每天上午定时灌胃金匮肾气丸10 mg和补中益气丸5 mg的溶液0.5 ml,给药4 w;对照组同等时间灌胃0.5 ml的纯净水。
1.3方法 存活天数:给药当天为第1天到小鼠死亡当天,为小鼠存活天数;体重变化:用电子水平(可精确到0.01 g)每隔4 d测量小鼠体重1次;血糖变化:用优利特血糖试纸每周于固定时间检测小鼠的尾静脉血糖1次;体温变化:用红外线温度测试仪于上午固定时间测试小鼠头、颈、上肢、下肢、腹部、背部、尾根部体温。头部测试部位为两瞳孔连线的中点;颈部为颈前正中线中点;上肢为左、右腋窝;下肢为左、右腹股沟中点;尾部测试部位为尾根部;胸部为剑胸结合处;腹部在脐部;背部为第一腰椎棘突处。
1.4行为学测试 平衡杆试验反映小鼠平衡力及行走能力。爬杆试验反映小鼠在克服自身重力情况下展现出的抓力及爬行能力。悬挂试验反映小鼠四肢肌力及抓握能力。旷场试验反映小鼠在一个空旷环境的运动能力及状态。每7 d通过平衡杆试验、爬杆试验、悬挂试验、旷场试验检测小鼠行为变化。
1.5统计学方法 通过GraphPad Prism8.0软件分析数据并绘图,两组间比较采用独立样本t检验,多个样本均数间的比较采用单因素方差分析。
2.1观察指标结果
2.1.1生存曲线 随着年龄的增加,老年小鼠逐渐衰老死亡,实验组的存活时间明显高于对照组〔(18.00±1.414)d vs(9.60±7.301)d;P<0.05〕。见图1。
图1 对照组与实验组小鼠的生存曲线
2.1.2体重变化 给药前,两组体重差异无统计学意义(P>0.05);给药后,实验组体重明显高于对照组(P<0.05)。见表1。
2.1.3血糖变化 给药前,两组血糖差异无统计学意义(P>0.05);给药后,两组血糖均明显升高(P<0.001,P<0.01),但实验组血糖明显低于对照组(P<0.05)。见表1。
表1 对照组与实验组给药前后体重和血糖的比较
2.1.4不同部位体温变化 随着年龄的增加,老年小鼠头、颈、胸、腹部近心端体温较高,四肢和尾部体温较低,尤以左下肢和尾部体温最低,体温呈向心性分布。实验组给药后四肢体温升高,右上肢、左下肢及右下肢体温明显高于对照组(P<0.05,P<0.001)。见表2。
表2 两组给药前后的各部位体温比较
2.2行为学结果
2.2.1平衡杆试验 与给药前比较,对照组平衡杆所用时间明显增加(P<0.05),实验组给药后平衡杆所用时间明显减少(P<0.05),与对照组相比,实验组平衡杆所用时间显著减少(P<0.01)。见表3。
2.2.2爬杆试验 对照组一直以下滑方式爬杆,与给药前比较所用时间无明显改变(P>0.05),实验组给药后无下滑,爬杆所用时间显著增加(P<0.01),与对照组相比,实验组爬杆所用时间显著增加(P<0.01)。见表3。
2.2.3悬挂试验 与给药前比较,对照组悬挂所用时间减少(P>0.05),实验组给药后悬挂所用时间显著增加(P<0.01),与对照组相比,实验组悬挂所用时间明显增加(P<0.05)。见表3。
2.2.4旷场试验 与给药前比较对照组旷场运动速度显著下降(P<0.01),实验组给药后旷场运动速度有升高的趋势(P>0.05),与对照组相比,实验组旷场运动速度显著升高(P<0.01)。见表3。
表3 对照组与实验组平衡杆试验、爬杆试验、悬挂试验所用时间及旷场试验运动速度的比较
随着年龄的增加,机体逐渐老化衰老,衰老所带来的一系列生理代谢功能紊乱包括血糖异常、身体温度的向心性分布、运动功能的下降,进一步加重全身功能的衰退〔11〕。中医理论著作《黄帝内经》〔12〕曰:“肾为先天之本,主藏精,肾精是生命的原始物质和脏腑运作的原始动力;脾胃为后天之本,气血生化之源,是保养生之气、延年益寿之关键”。明代虞抟《医学正传》〔13〕又指出:“肾气盛则寿延,肾气衰则寿夭”。脾胃虚,则气血生化不足,肾中精气不得以补充,加速机体衰老〔14〕。而老年人存在脏腑功能衰退现象〔15〕,故影响气血生化,从而使身体健康受到威胁,寿命减短。因此,减缓老年人脏腑功能衰退,促进气血生化,可有助于提高老年人生活质量,延长寿命〔16〕。金匮肾气丸有温补肾阳功效,可提高老年人肾中精气〔17〕;而补中益气丸有补中益气、健脾胃之功效。因此,补中益气丸与金匮肾气丸联用,可进一步提升老年人肾中精气,调节气血。
本课题通过给予老年小鼠金匮肾气丸和补中益气丸干预,结果显示,老年小鼠体重增加、四肢体温升高、血糖相对稳定,可维持正常,推测金匮肾气丸和补中益气丸联用可能通过调节老年小鼠的脂肪代谢、基础代谢、糖代谢,从而提高了老年小鼠整体代谢水平。
老年小鼠的行为学结果显示,给予金匮肾气丸和补中益气丸干预后的老年小鼠行走、爬行、抓握能力增强,运动速度增快,推测金匮肾气丸和补中益气丸联用可能通过调节老年小鼠的免疫功能,从而增强了老年小鼠的运动能力。
另一方面,观察到实验组老年小鼠存活时间明显高于对照组,表明金匮肾气丸和补中益气丸联用可能通过提高老年内脏功能,改善小鼠代谢水平,增强其运动能力,从而有效延长寿命。然而金匮肾气丸和补中益气丸联用如何提高老年小鼠代谢水平及增强运动能力的机制尚不清楚,本课题后期将针对这方面进行相关实验。