余國姍， 俞仲毅

（上海中醫(yī)藥大學(xué)科技實驗中心，上海 201203）

基于中藥藥性理論對中醫(yī)臨床的重要性，國內(nèi)對中藥藥性進行了長期大量的研究，但相關(guān)研究幾乎均局限于體內(nèi)生化物質(zhì)的研究。由于生化物質(zhì)種類繁多，相互作用復(fù)雜，不得已采用的研究模式大多是分割式的，或研究局部的、或研究特定類別的生化物質(zhì)，試圖應(yīng)用多學(xué)科最新技術(shù)分別闡述四氣、五味或歸經(jīng)的現(xiàn)代科學(xué)內(nèi)涵，迄今形成了眾說紛紜的局面。這樣分割式的研究形成了目前中藥藥性研究既不符合傳統(tǒng)藥性理論整體性的局面，也未能在指導(dǎo)臨床應(yīng)用方面發(fā)揮很好的作用。一般而言，藥理學(xué)的任務(wù)首先需要定位藥物的作用部位，然后才研究其作用機制和作用原理等問題。另一方面，生物整體的狀態(tài)變化取決于其內(nèi)部有序結(jié)構(gòu)（器官、組織、細(xì)胞等）的機能變化。器官組織機能變化是整合整體反應(yīng)與分子作用機制研究的橋梁。因此，筆者認(rèn)為，中藥藥性作用的問題，首先應(yīng)當(dāng)解決其作用部位這一關(guān)鍵問題，之后才能進一步以研究其作用機制和作用原理等為主題。

核磁共振成像（MRI）能無創(chuàng)地從整體形態(tài)結(jié)構(gòu)及其功能變化提供診斷信息，具有較好的組織分辨率和任意層面成像的優(yōu)勢。MRI圖像上，組織中的自由水產(chǎn)生較暗的影像，并且組織局部血流可以產(chǎn)生“流空現(xiàn)象”，血流速度越快影像則較暗，二者共同表現(xiàn)了局部組織的機能比較旺盛。本研究選擇常用的包含所有藥性的32味中藥，采用單次給藥方式，以機體整體為研究對象，應(yīng)用MRI對中藥藥性與器官組織之間的聯(lián)系進行研究，擬通過對圖像中不同器官組織的灰度值的變化分別進行簡單相關(guān)和典型相關(guān)分析尋找二者間的聯(lián)系，結(jié)果報道如下，期望能為中藥藥性研究提供參考。

1 材料與方法

1.1動物144只Wistar雄性清潔級大鼠（200～250 g），購于上海西普爾——必凱實驗動物有限公司，動物使用許可證號：SYXK（滬）2014-0008。動物實驗嚴(yán)格遵守上海中醫(yī)藥大學(xué)實驗動物倫理委員會要求。

1.2藥物根據(jù)2010版《中華人民共和國藥典》選取32味常用的、藥性歧義較少又分屬不同功能主治的中藥，能夠涵蓋所有藥性并保證每種藥性至少出現(xiàn)3次。選取的中藥信息見表1。32味中藥除芒硝購自上海養(yǎng)和堂中藥飲片公司外均購自中國藥品食品鑒定研究院。

表1 實驗用32味中藥藥性信息Table 1 The data of properties of the thirty-two kinds of Chinese medicines

1.3儀器與試劑uMR 560核磁共振成像儀（上海聯(lián)影醫(yī)療科技有限公司）；自制大鼠固定器；Sartorius CP255D電子分析天平（德國賽多利斯公司）。烏來糖（烏拉坦，國藥集團化學(xué)試劑有限公司，批號：20140422）；氯化鈉（國藥集團化學(xué)試劑有限公司，批號：16111501）。

1.4給藥方法將144只大鼠體質(zhì)量均衡后隨機分為16組空白對照組和32組用藥組（1組1味藥），共48組，每組3只。大鼠在實驗前1 d均禁食不禁水。用25%烏拉坦（4 mL/kg體質(zhì)量）將大鼠腹腔麻醉后，單次灌胃給藥。給藥劑量以臨床成人每天用量按體表面積折算成大鼠用量，臨用時以飲用水配制成所需濃度的懸液。空白對照組給予等體積的飲用水。實驗均在室溫25℃下進行。

1.5核磁共振成像檢測每次掃描選取2組用藥組和1組空白對照組大鼠，將其麻醉后置于固定桶內(nèi)，后將其以俯臥位放置于掃描床上，采用16通道頭頸聯(lián)合線圈，序列重復(fù)時間（TR）750 ms，回波時間（TE）186 ms，掃描層厚2.0 mm，層間距50 mm，對給藥后0、1、2、4 h的大鼠進行T2-Flair加權(quán)像掃描。核磁成像檢測均在上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬曙光醫(yī)院東院11號機房的1.5T核磁共振成像儀上完成。

1.6統(tǒng)計方法采用Matlab 2017軟件對核磁共振灰度圖像進行灰度值提取，并用Excel 2007進一步對數(shù)據(jù)進行歸一化、去噪等處理。根據(jù)局部形態(tài)及解剖位置，獲取各器官組織（腦、咽喉、前爪、前肢肌、頸部肌、頸脊髓、胸腺、心臟、肺臟、肝臟、腹脊髓、胃、腎臟、小腸、大腸、盆脊髓、附睪、睪丸、后肢肌、后爪）4個時間點的灰度平均值。采用SPSS 21.0統(tǒng)計軟件進行重復(fù)測量的方差分析，若數(shù)據(jù)符合Huynh-Feldt條件則使用單因素方差分析，若不符合則采用MANOVA方法。最后用Matlab 2017軟件對藥性和灰度值數(shù)據(jù)進行典型性相關(guān)分析[1]，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。典型相關(guān)分析基本原理見文獻[2]。

2 結(jié)果

2.1核磁共振圖像因圖片數(shù)量較大，所以僅選取大黃1味藥1只大鼠的腦核磁圖與對應(yīng)空白對照組的1只大鼠腦核磁圖進行展示。見圖1。

圖1 核磁共振圖像例釋Figure 1 Examples for magnetic resonance images

2.2藥性與器官組織機能變化相關(guān)分析結(jié)果采用SPSS 21.0統(tǒng)計軟件進行簡單相關(guān)分析的結(jié)果均為差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），器官灰度值——時間點——藥性的三維關(guān)系圖可更直觀地顯示這一結(jié)果，參見圖2。

圖2 中藥藥性與器官組織機能變化相關(guān)分析Figure 2 The correlation analysis of the property of Chinese medicine with the function of organ tissues

因簡單相關(guān)分析不能找出藥性——時間點——灰度值之間的相關(guān)關(guān)系，之后進行了典型相關(guān)分析，結(jié)果顯示有2對典型變量具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。典型相關(guān)分析基本變量說明：藥性X（X1、X2.....X26）；器官灰度值Y（Y1、Y2.....Y80）。見表2。

含有X、Y線性組合的新的2對典型變量中原變量在典型變量上的得分見表3和表4，其中得分較高的藥性和器官組織灰度值見表5。

從表3、表4可知2對典型變量都有很高的典型相關(guān)系數(shù)，說明2對典型變量都有較強的相關(guān)性，且藥性中得分較高的都集中在五味、歸經(jīng)、升降浮沉。由表5可知：第1對典型變量中辛、苦、甘、心包經(jīng)、浮、降和器官組織腦、咽喉、頸部肌、肺臟灰度值的得分較高，其中以浮性和腦組織最高；第2對典型變量中降、胃經(jīng)、大腸經(jīng)、腎經(jīng)、三焦經(jīng)和器官組織腦、咽喉、前爪、前肢肌、頸部肌、頸脊髓、腎臟、大腸、盆脊髓、睪丸灰度值有較高的得分。

表2 典型相關(guān)基本變量X、Y說明Table 2 The declaration of variable X，Y of canonical correlation

表3 第1對典型變量中原變量在典型變量上的得分和典型相關(guān)系數(shù)Table 3 The scores of origin variables in the first pair of typical variables and canonical correlation coefficient

3 討論

本次實驗采用單次給藥方式主要是考慮藥效作用，如果是多次給藥會使得藥物作用與多次給藥時機體反作用發(fā)生重疊，不利于分析藥物的效應(yīng)，本次研究假設(shè)藥性與藥效作用密切相關(guān)，所以這是我們首先想觀察的問題。機體對藥物的反作用，除了藥物的消除速率變化（增加或減少）以外，還有藥物耐受性（機體反應(yīng)減弱）問題，比如麻黃堿、垂體后葉素作用于機體后，機體可出現(xiàn)快速耐受性?？紤]到每味中藥都是一個復(fù)方，含有許多單體成分，每種藥性與單體成分的關(guān)系目前尚不明確，因此只能籠統(tǒng)地考慮機體對藥物的可能反作用。

依據(jù)西藥對藥物作用部位的習(xí)慣認(rèn)識，故中藥藥性的作用與某些器官組織應(yīng)該有特定的聯(lián)系。但是，本次實驗結(jié)果的簡單相關(guān)分析表明，中藥某個藥性的作用，與特定的器官組織未發(fā)現(xiàn)有一一對應(yīng)的關(guān)系，提示藥性的作用之間存在一定數(shù)量的相互作用，這體現(xiàn)了中藥藥性的整體性特點。

第1對典型變量顯示部分五味、升降浮沉對器官組織灰度值有較強影響的都集中在機體頸以上的部分，且沒呈現(xiàn)出延續(xù)性的影響。在藥性典型變量方面以“浮”性的相關(guān)系數(shù)最高，在器官組織方面，以腦部、咽喉、頸部肌和肺臟的機能變化較明顯，提示“浮”性與腦部、咽喉、頸部肌、肺臟的機能變化關(guān)系密切?！案　迸c腦、頸部肌灰度值呈負(fù)相關(guān)，即促進了腦、頸部肌的機能活動，同理，“浮”性抑制了咽喉和肺臟的機能活動。同時“辛味”、“苦味”、“甘味”、“歸心包經(jīng)”、“降”也有一定程度的影響作用，并且“辛味”、“降”與其他藥性作用相反。升浮藥上行向外、沉降藥下行向內(nèi)[3，4]，器官組織自上而下作出反應(yīng)的時間是逐漸增加的，但影響作用的大小沒有逐漸增強或減弱，由此可推測浮性的作用時間比降性更短，且用藥后的效果是以“浮”性為主，其他多種藥性為輔。

表4 第2對典型變量中原變量在典型變量上的得分和典型相關(guān)系數(shù)Table 4 The scores of origin variables in the second pair of typical variables and canonical correlation coefficient

第2對典型變量中得分值較高的主要是歸經(jīng)（歸胃經(jīng)、歸大腸經(jīng)、歸腎經(jīng)、歸三焦經(jīng)），對器官組織的影響分布在全身。在藥性典型變量方面以“歸腎經(jīng)”的相關(guān)系數(shù)最高，在器官組織方面，以頸部肌、頸脊髓、腎臟、腦等的機能變化較明顯，提示“歸腎經(jīng)”與腎臟、腦、頸脊髓、頸部肌等多個器官組織的機能變化關(guān)系密切。“歸腎經(jīng)”對頸部肌（4 h）的促進作用是最強的，對頸部?。? h）有相對較強的抑制作用，與其他時間點的頸部肌相關(guān)性較弱；“歸腎經(jīng)”對腦（1 h）的抑制作用弱于對腦（2 h）的促進作用，而對其他時間點的腦沒有明顯的影響；“歸腎經(jīng)”對前爪（2 h）的抑制作用強于對前爪（1 h）、前爪（4 h）的促進作用。同時，“降”、“歸大腸經(jīng)”、“歸三焦經(jīng)”等藥性也有一定程度的影響作用，輔助“歸腎經(jīng)”，共同發(fā)揮對機體各器官組織的作用。各器官組織大部分都不止在一個時間點受到影響，與第1對典型變量中“浮”不同，“歸腎經(jīng)”存在時——效特點，或者說五味、升降浮沉與歸經(jīng)在時——效上存在區(qū)別。

表5 得分較高的藥性和器官組織灰度得分值Table 5 The grey scale scores of drug property and organs and tissues with higher scores

第1對典型變量和第2對典型變量兩種不同的器官組合反應(yīng)或可用來識別區(qū)分“浮”和“歸腎經(jīng)”。2對典型變量有較高得分值的器官灰度在器官上會有重復(fù)，但在時間點上并沒有重復(fù)，比如“浮”與腦（0 h）、頸部?。? h）相關(guān)性較強，而“歸腎經(jīng)”與腦（1 h）、腦（2 h）、頸部?。? h）、頸部?。? h）相關(guān)性較強。器官組織對“歸腎經(jīng)”相對“浮”的反應(yīng)時間都較長。這說明“浮”和“歸腎經(jīng)”既相似又有區(qū)別，或者說各藥性作用既相似又有區(qū)別，相似性在于可能作用于同一個器官組織，不同點在于起效時間和作用時間的長短。

綜上所述，中藥藥性是有其確切的形態(tài)學(xué)基礎(chǔ)的，但都不是絕對的一一對應(yīng)的關(guān)系，可能由某一種藥性作為主導(dǎo)，其他藥性相輔或相佐共同發(fā)揮作用，中藥復(fù)方存在君臣佐使的關(guān)系，一味中藥的不同藥性同樣也可能存在君臣佐使的關(guān)系。藥性之間存在大量的相互作用，器官組織在藥性作用下，也形成大量的相互作用關(guān)系。因此認(rèn)為藥性與器官組織的聯(lián)系是一種藥性整體與器官組織整體的聯(lián)系，是一種藥性和器官組織在其中的參與程度不同的聯(lián)系，這也可能是許多研究者認(rèn)為今后不宜再將尋求臟腑、證候等現(xiàn)代指標(biāo)的特異性作為研究目標(biāo)的深層次的原因[5]。不同典型相關(guān)關(guān)系的器官組織可能由不同的藥性成分產(chǎn)生作用，或通過不同的作用機制來實現(xiàn)。而同一個器官組織的4個時間點不在相同典型相關(guān)關(guān)系中的，表明藥性影響該器官組織的作用機制可能是不同的。相同藥性的作用，可能由多種藥性成分，或通過多種作用機制來實現(xiàn)。藥性及其引起的機體反應(yīng)的復(fù)雜性由此可見一斑，希望本次研究能夠拋磚引玉，讓廣大研究者在中藥藥性研究中有所啟發(fā)。