董昌盛 于观贞
(1.上海中医药大学附属龙华医院肿瘤所,上海 200032;2.上海中医药大学附属龙华医院肿瘤科,上海 200032;3.浙江数字内容研究院数字医疗与人工智能实验室,浙江 绍兴 312366)
《健康中国行动(2019—2030 年)》[1]指出,为积极应对当前突出健康问题,必须关口前移,采取有效干预措施,努力使群众不生病、少生病,提高生活质量,延长健康寿命。氢气医学是一门研究通过氢气(H2)改善人类疾病、促进人类健康的学科,包括H2的基础医学和临床医学,涵盖了H2的适应证、使用剂量、使用方法、疗效及毒副作用等[2]。中医药学以中医药理论与实践经验为主体,是研究人类生命活动中健康与疾病转化规律及其预防、诊断、治疗、康复和保健的综合性科学[3]。鉴于H2的医学作用特点、理化属性、治病规律在许多角度符合中医学的特色,融氢入中,有助于挖掘氢中医药学的内涵和外延,对于中医学创新发展具有积极意义。
前期研究初步证明,H2和中药或化疗药之间存在协同关系[4,5],但氢中医药学的概念及系列性研究至今仍未报道。文章将对氢医学的中医属性进行初探,以供同道参考交流。
H2为广泛存在于宇宙间的生理惰性气体,分子量小,无毒。而最近15年的研究发现,H2是一种新的生物气体信号分子,具有多种生理调控活性及信号转导功能,目前已经被用于健康和农业领域等。大量细胞、动物模型和临床试验研究先后证明H2对多种疾病具有潜在的治疗作用[6]。《中药注册分类及申报资料要求》[7]规定,中药是指在我国中医药理论指导下使用的药用物质及其制剂。因此药用物质及其制剂,只要在中医药理论指导下辨证使用,即使以前不是中药,经历漫长的时间后,也就逐渐变为了“中药”。
中医药学之所以经久不衰,是因为各个历史时期的中医人在发展中医的过程中不断吸收新的科学知识,对外来的医学兼收并蓄,使中医学始终与时俱进,不被时代淘汰[8]。《本草纲目》载药1892 种,新增药物374 种,既收载了醉鱼草、半边莲、紫花地丁等民间药物,又收载了马钱子、西红花、曼陀罗等外来药物。还有乳香、没药等,均是从境外引进中国,逐渐被赋予中药所具有的四气五味等内涵。
H2是无色并且密度比空气小的气体,具有分子量小、分子半径大、热导系数大、黏度小等特性。结合H2的前期研究,综合其体内分布及代谢路径,本研究组认为,H2当属气态中药,性平,无色无味,归心、肺、肝、肾和大肠、小肠经,作用功效是培元固本、活血化瘀。
中药药理学是以中医药基本理论为指导,运用现代科学方法研究中药和机体相互作用及作用规律的一门学科。与现代药理学相比,二者的研究对象相同,均为药物与机体;研究内容亦相同,均为作用及机制。但二者的不同点在于理论基础。人类历史上首次报道H2的药理是在1975年,有研究[9]给予皮肤癌小鼠连续14 d吸入8个大气压的H2,能够明显降低肿瘤的体积并减轻瘤重。此后国外H2的发展达到了一个普遍的程度,而氢医学在国内也逐步受到重视。
H2中药药理学的研究,主要聚焦于H2的药效学和药动学,其主要的研究目的和任务如下:(1)阐明H2药效产生的机制和物质基础,从现代科学的角度认识和理解中药理论的内涵。(2)提高临床疗效。(3)促进中医药理论的进步和发展。(4)参与H2中药新药及健康产品的开发。
H2可以单独发挥作用,亦可以联合传统中药、西药、中成药、其他药物或方法协同发挥治疗作用。本研究组前期研究[4]表明,富氢水+金复康口服液具有协同作用,能够成功阻断大鼠肝内胆管癌的发生。H2联合培美曲塞+顺铂,可明显提高对晚期非小细胞肺腺癌(NSCLC)的治疗效果[5]。H2与5-氟尿嘧啶(5-FU)联合应用,具有协同抗癌作用[10]。同时,有研究[11]构建了具有H2缓释功能的中药复方多重智能响应纳米给药系统。氢分子联合化疗药顺铂和靶向药物吉非替尼,能提高荷瘤小鼠体质量及生存率,且对化疗药物药效具有明显增强作用[12]。N-乙酰半胱氨酸(NAC)联合H2应用,有助于改善患者听力[13];联合2%H2吸入的液体复苏方案,对脓毒症所致心肌损伤具有更好的保护作用[14]。运用H2处理腹部放射治疗小鼠,可改善其胃肠道功能和胃肠道动力、上调小鼠免疫水平相关基因表达[12]。H2联合物理治疗亦能增效,如联合近红外辐照治疗[15]。
虽然目前有不少关于H2联合治疗的报道,但仍缺乏系统研究以探讨H2与中药、西药、中成药、其他药物或方法协同发挥治疗作用的理论与机制,尤其是在中医药理论下开展药物配伍、疗法配伍或分子配伍,并深入研究其君臣佐使的配伍方式,建立并丰富H2复方配伍药剂学。
H2在心、肺、脑、肝、肾等多种疾病的治疗中发挥潜在保护作用,主要包括在不同疾病中能够抗氧化、抗炎、抗凋亡、调节自噬等。基于前面对H2的四气五味探讨,我们认为H2的功效是扶正祛邪、培元固本、活血化瘀散结。
H2能够选择性抗氧化,还可以影响信号传导途径及调节基因表达,发挥抗氧化作用[16];富氢水能减少氧化应激[17]、抑制细胞衰老[18]。抗氧化与抗衰老有一定关系[19],具有抗氧化延缓衰老作用的单味中药较多,主要为补益及活血化瘀散结两大类中药。根据中医同气相求的原理及类比的方法,我们可以推断,H2可能具有补益或活血化瘀散结的功效。
H2可以通过调节信号通路、减少肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)和高迁移率族蛋白B1(HMGB1)等促炎因子的释放,以及增加抗炎因子白细胞介素-10(IL-10)的释放,来减轻炎症反应[20,21]。具有抗炎作用的中药类别较多,比如滋补强壮类、清热解毒类、活血化瘀类、疏肝理气类、健脾化痰类等。H2能够通过减少多种促炎因子来减轻炎症反应,且能够通过调节信号通路发挥抗炎作用,说明其具有与中药作用类似的多靶点特色。
H2具有中药的双向调节特点,可促进肿瘤细胞凋亡[22]、抑制正常细胞凋亡[23],对细胞自噬的调节亦具双重作用。1969年Levitt等[24]报道,人的肠道菌可以产生和利用H2,这是内源性H2产生的路径。目前氢医学研究主要为外源给予H2或富氢水后对人体生理病理的影响。
中医药继承和创新是现代中医的主旋律,没有继承就没有根基,没有创新就没有灵魂。因此基于目前H2所具有的生物学效应,运用中医的整体观进行分析、总结、提升,对于氢中医学具有一定深远意义。H2与中医之气的关系是一个值得挖掘的大课题。作为一种气体,H2隶属于中医的哪一种气?H2是否为中医学或者传统文化中所讲的“元气”或“真气”?仍需进一步的证据。
目前中医药理论创新不足,切合现代临床新需求的理论研究相对缺乏,难以满足人民群众日益增长的健康需求。鉴于氢医学的飞速发展、H2广泛的治疗作用和多靶点的生物学效应,以及其在细胞自噬和凋亡方面能够双向调节,与中医药理论有着高度重叠或互参。因此创新发展中医药理论,与时俱进推进氢中医学的理论、临床和基础研究迫在眉睫。氢医学在生命科学、临床医学和基础医学支撑下所获得的证据均可被融化吸收。首先,氢作为一种自然物质,来源于大自然,本身就与传统中药同宗同源同根,可作为中药本体进行研究。其次,氢与多种药物、疗法进行联合,可以作为方剂进行研究。再次,可以基于氢治疗产生的生物学效应进行中医理论研究,赋予其中医内涵。最后,可以联合H2进行药用植物栽培研究。
于观贞教授在国内外首提氢中医药学的概念。早在上海交通大学氢科学中心第三届氢科学学术会议暨2020第三届上海氢医学论坛上,于观贞教授就发表了《氢中医、氢预防、氢健康》的演讲。基于此,本研究组整合国内外研究进展,基于大数据和人工智能,整合中医学、中药学、现代医学、分子生物学和全息生物学开展理论和实验研究,并取得了初步成果[4,5,25]。
随着中医药学在抗击新型冠状病毒肺炎疫情中发挥巨大作用,中医的发展必将迎来新时期。基于氢中医药学,还要开展氢中医药学的元宇宙研究,通过现代化的技术、国际化的视野、全球化的机遇、“一带一路”倡议,全方位、多角度赋能,实现氢中医药学的突破式发展、跨越式前进。