1、1 2 本章主要介绍:(1)动物实验的一般原则和方法。(2)证候动物模型与实验动物辨证。(3)动物实验在中医研究中的应用。学习本章节,要求大家重点掌握:(1)动物实验的一般原则和方法。(2)中医证候动物模型造模方法。(3)大鼠/小鼠的四诊和辨证方法。3动物实验是近代生命科学实验发展的重要方法,也是生命科学研究与教学的基本手段之一。动物实验也是实验中医学的重要组成部分和重要的研究方法及手段,无论对中医学数千年来所积累的疾病认识、丰富的防治经验进行验证和总结,对历代医家理法方药的研究,对中医学理论的研究和发展,还是对当前中医药学各个学科的教学、科研,对新的治疗方法(包括应用药物和非药物疗法)的创立
2、与发展,乃至对新的中医药学理论体系的创立等,都是不可或缺的。4 动物实验涉及1个最基本的问题,即:中医药实验研究是否能采用动物实验?这个问题又涉及3个问题:(1)动物能不能替代人?1)大多实验动物与人类有许多相似的地方。涉及基因、蛋白、生理、生化、病理等方方面面,以往实验已充分地证明两者的相似性,且形成了医学实验由动物探索、筛选、毒性等过渡到临床观察的成功模式。麻雀虽小,五脏俱全;雄狮实验。2)动物毕竟不是人。因此,凡涉及诊断、治疗等动物实验所获得的结论,最终还需要在人体上试验。5(2)医学实验,不采用动物实验行不行?临床开展人的实验有许多困难,甚至没有办法开展。诸如伦理道德限制,临床观察周期
3、长、干扰因素多、研究费用大、研究工作量大、研究条件要求高、创伤性机制研究困难,以及难以开展大批量、重复的探索性实验。而动物实验显示出无可比拟的优势:没有关于人的伦理道德限制,实验周期短、干扰因素得以控制、研究费小、研究工作量小、研究条件要求低、可以开展创伤性机制研究,以及可以开展大批量、重复的探索性实验。因此,当代的医学实验不采用动物实验不行。6(3)中医学实验,不采用动物实验行不行?显然也不行。区别在于,中医学动物实验要求探索和发展能够满足中医特色的方法学、技术和理论。比如实验动物的望闻问切四诊、辨证论治、理法方药等。7通过长期的探索,动物实验的一般原则和方法业已明朗,并形成了“实验动物学”
4、。8什么叫实验动物学?(Laboratory Animal Sciences)是研究有关实验动物和动物实验的科学,对实验动物的生物特性、饲养繁殖、遗传育种、质量控制、疾病防治和开发应用,以及动物实验的规范和要求,形成了一整套完整的理论和方法。1988年,国家科委颁布了2号令实验动物管理条例,成为我国第一部实验动物管理法规。以上这些理论和方法适用于中医动物实验。同时,中医的动物实验又有其自身特点,其研究、发展还将丰富实验动物学的内容。9什么叫实验动物?(Laboratory Animal,LA)是指以实验研究为目的,在一定的环境条件控制下,经过培养驯化,具有明确的生物学特性和清楚的遗传和微生物背
5、景的动物。实验动物具有3大特点:遗传学特点、微生物与寄生虫的监控特点,以及应用特点。10采用普通动物,不采用实验动物行不行?不行。非实验动物存在:获得困难、疾病和不健康、饲养和营养不佳、个体差异大和遗传不稳定等。选择实验动物应遵循哪些具体原则?实验动物的选择通常遵循以下原则:功能、代谢、结构诸方面与人相似;标准化的实验动物;解剖、生理特点符合实验目的要求;存在某些特殊反应、对刺激敏感的实验动物;与人类疾病的相关性较为密切;易获得、经济实用:11利用与人类某些相近的特征,有助于对人类疾病的实验、探索和推断。一般来说,动物的进化阶段愈高,功能、代谢、结构愈复杂,也就愈接近人类。如灵长类动物猴、猩、
6、狒狒,是研究人类脊髓灰质炎、痢疾、肝炎、麻疹等疾病的理想动物,但价格昂贵,不易获得,饲养管理困难。还有树鼩、小型猪等。什么叫标准化实验动物?指遗传背景明确、饲养环境与动物体内的微生物得到控制、符合一定标准的实验动物。12为什么要选用标准化的实验动物?希望实验结果准确、能够重复,不受到其他因素干扰。指:遗传学、微生物学、环境及营养控制而繁育的,排除细菌、病毒、寄生虫和潜在疾病对实验结果的影响,排除杂交、遗传学污染而造成的个体差异的实验动物。这也是同行交流、认同的前提。常用的实验动物有:近交系动物、突变系动物(自然发生的和基因敲除的)、系统杂交动物或封闭群动物。同时应对实验动物进行微生物控制,尽量
7、使用无菌动物、已知菌动物、无特定病原体动物(后面有介绍)。13不同实验动物存在某些解剖、生理特点和差别,应适当选择、使用,避免误用。例如,大白鼠无胆囊、肝脏再生能力很强。大鼠与小鼠成熟早,繁殖周期短,产仔多,适用于避孕药、雌激素、胚胎学等研究。DBA小鼠对音响刺激非常敏感,闻电铃声后可出现特殊的发作痉挛,甚至死亡。14不同实验动物对刺激及其反应敏感度不同,应适当选择、使用,避免误用。包括对实验因素敏感的动物,与实验目的相适应的动物。例如,小鼠、大鼠及豚鼠的气管和支气管腺不发达,不宜慢性支气管炎或祛痰平喘药实验。小鼠和大鼠无呕吐反应。小鼠对吗啡呈现兴奋作用,可用于吗啡等麻醉药成瘾性实验。大鼠垂体
8、-肾上腺系统发达,应急反应灵敏,适于做应急反应及肾上腺、卵巢等内分泌实验。豚鼠易于致敏,适用于过敏或变态反应实验。家兔体温恒定,调节灵敏,适用于致热原物质实验。15这些可提供研究病因学、流行病学、发病机制、预防和治疗的良好动物模型。如猴对痢疾杆菌敏感,其临床过程、病理变化等与人类似,用猴研究痢疾是最好的实验动物。许多自发性或诱发性疾病模型能局部或全部反映人类的疾病过程,这些疾病有的可经遗传学方法固定于动物品系之中,有的可在动物身上诱发复制。如无胸腺裸鼠、青光眼兔、肥胖症小鼠等免疫缺陷病、遗传性疾病,在一定程度上减少了人为因素,更接近自然的人类某些疾病,其应用价值很高。16有些实验动物在某项研究
9、中可能非常重要,但往往由于来源困难、价格昂贵,或者饲养管理难度大,难以大量推广应用。实验动物的发展趋势是小型化,许多啮齿类实验动物,由于体小,繁殖周期短,饲养管理容易,在生物医学实验中应用广泛。如小鼠、大鼠是医学研究中用量最大、用途最广的实验动物。在不影响实验质量的前提下,应选用来源广泛、最易获得、最经济实用的动物。17其中:被普遍用于:1)各种治疗方法筛选性实验;2)药物毒性实验;3)生物效应测定和药物效价比较实验;4)遗传性疾病的研究;5)避孕药和营养学实验研究;6)肿瘤、白血病研究;7)免疫学研究;8)传染性疾病研究;9)微生物、寄生虫病学的研究;10)镇咳药研究等。以其体积大,被用于外
10、科实验、中耳内耳实验、行为学实验、神经-内分泌实验、放射医学实验等。类似,且在营养学、免疫和变态反应等实验中常用。以其体积大和生理病理特点,被用于心血管和肺心病实验、脂类代谢实验,发热解热实验,生理实验、眼科实验等。18动物实验要求遵守哪些原则?动物实验要求遵守的一般原则主要包括:品系和品种、等级、年龄、体重、性别、生理状态、健康情况、实验季节和昼夜过程,以及实验的重复与肯定,最大程度地保证实验结果的可靠性和重复性。19何谓品系或品种?在实验动物中,把同一种动物具有不同遗传特性的群体称为品系或品种:20主要有哪些品系或品种?主要有近交系动物、杂交群动物、封闭群动物、突变系动物。何谓近交系动物?
11、1:杂种动物经过相当于20代全同胞兄妹单线连续繁殖,形成的遗传上具有高度纯合性与稳定性,各条染色体上的基因趋于纯合,品系内个体差异趋于零,近交系数大于98.6%即为近交系动物。近交系动物在遗传上是均质的,保证了实验反应的稳定性,在医学研究上具有重要价值。常用近交系小鼠有、C3H、NZB、DBA/1、AFB等,大鼠有ACI、F344、GH等。21何谓杂交群动物?(2F1指两个近交品系动物之间进行有计划交配所获得的第一代动物。如C57BL/6J和DBA/2小鼠交配后培育的第一代动物即为BDF1或B6D2F1。由于F1有杂交优势,其生活力、疾病抵抗力、对慢性实验的耐受性、繁殖和饲养等均优于近交系;且
12、仍具有遗传均一性,对各种实验结果重复性好,在国际上已广泛使用。223是一个长时期与外界隔离,不从外部引入新血缘,以非近亲随机交配方式(至少连续繁殖4代以上)的一个种群动物。因此封闭群动物的群体基因频率基本保持稳定不变,从而使群体在一定范围内保持有相对稳定的遗传特征。同时,封闭群动物的遗传组成又比较接近于自然状态下的动物群体结构,能较好地代表自然群体的遗传特性,所具有杂合特性避免了近交衰退的出现,因此其生活、生育力都比近交系强,具有繁殖率高,疾病抵抗力强等优点,可以大量生产,供应量充足。因此,封闭群动物一般适用于药物筛选、毒理安全试验和教学使用。目前,常见的封闭群动物有,、NIH小鼠,(Spra
13、gue-Dawley)、Brown-Norway大鼠,以及等。234:某些封闭群携带个别突变基因,称突变种,这些突变可能是以纯合或杂合的形式存在于群体之中,其中一些具有鲜明的人类疾病模型特征。目前还发展了大量的基因敲除小鼠,用于基础和应用研究。采用品系或品种的实验动物,在于其遗传学特性稳定。此外一些遗传特征得到运用,如O3H品系小鼠的乳腺癌的发病率为97%,而Wistar品种大鼠肿瘤的自发率却很低。24何谓等级?指实验动物按照微生物和寄生虫控制的等级,一般分为无菌级动物、悉生动物(已知菌动物)、无特定病原体动物(SPF动物)、清洁级动物和普通动物等几个等级:(1)CF:不携带微生物和寄生虫,由
14、普通动物经无菌剖腹产手术,幼仔置于无菌隔离器中,由人工哺乳或由其他无菌动物代乳饲育而成。置于无菌隔离装置中保育,饲养管理严格按照无菌条件处理。25(2),gnotobiotic animals,GN:在无菌动物中人为地植入已知的一种或数种微生物的动物。置于无菌隔离装置中保育,饲养管理严格按照无菌条件处理。(3)SPF:动物不携带可能干扰实验的进行或结果的特定微生物和寄生虫,即SPF动物。SPF动物的种群来源于无菌剖腹产动物,在屏障系统中进行保种、饲育及使用,按国家标准,严格实施微生物和寄生虫控制。国际标准的实验动物。26何谓清洁级动物?(4)不带有一些传染病的病原微生物,及常见的体内寄生虫的实
15、验动物。清洁级动物的引种应来源于更高等级的动物,应在温、湿度可控的亚屏障系统中,进行饲养、繁殖生产或使用。所使用的笼具、垫料、器具、饲料和饮水等,应当实行灭菌处理,动物设施应分区域设置,设计应符合人流、物流防止交叉感染和方便工作的原则,要建立严格管理制度和操作规范。清洁级动物已是我国目前主要使用的质量控制等级的动物,已被广泛地应用于生命科学研究、新药研制和安全评价等领域的动物实验之中,发挥了清洁级动物,易于质量控制,非实验因素干扰少,有较好的敏感性和可重复性的优点。鉴于当前大多实验系非感染性实验,以及考虑与自然接近、降低成本,清洁级动物使用得最多。27(5):不携带主要的人兽共患病、自身的烈性
16、传染病的病原体及体外寄生。普通级实验动物一般是在开放环境下饲养。目前,我国实验小鼠和大鼠的普通级已取消,豚鼠、兔、犬等仍保留。主要有开放系统、屏障系统、隔离系统:专用房舍,自然通风,具有防虫、防鼠设施,笼具和垫料消毒,使用无污染饲料,人员进出有一定的防疫措施。适用于普通级动物。28:主要是用于SPF级动物的饲育。有正压屏障构造、负压屏障构造(生物安全屏障系统),也有用层流架(正压/负压)或隔离器作SPF级屏障系统。与外界隔离,空气经三级过滤净化后才进入屏障设施之内,空气洁净度为10000级。通常应保持为正压,不低于2050Pa,出风口设有防空气倒流装置。屏障系统设有清洁和污染走廊,进入系统的笼
17、具、饲料、饮水、垫料、器械等一切物品都要经过严格的消毒灭菌,人员进入要经淋浴、更衣,使用专用的服装,进入的动物要有专用包装,也经严格的消毒处理。系统内的人员、物品和空气等采用单向固定的流通路线,有呼吸系统疾病和皮肤病的人员不能进入系统内。29:主要设备是隔离器,用于饲养SPF动物、无菌动物和悉生动物。隔离器可置于开放系统内运转,则要严格控制系统内环境的温、湿度。操作时,工作人员只能通过隔离器上的橡胶手套来进行饲养或实验。物品是通过包装消毒后,由灭菌渡舱或传递窗传入;动物是经由无菌剖腹产的方法进入;空气经高效过滤,保证隔离器内空气洁净度达100级,无菌并维持正压状态。30图1 动物实验中心 图2
18、 清洁级准备室图3 清洁级走廊 图4 小鼠饲养室31通常适用成年、同龄动物,体重一致动物。幼年、老年实验例外。生殖和与性别相关疾病宜选用雌或雄动物,否则宜雌雄各半。此外复制胆结石应选用雌性动物,而氯仿仅对雄性小鼠肾脏造成损害。一般选用无妊娠、哺乳等等无,特殊实验除外。32必须选用健康动物进行实验。动物的健康标准:一般情况:体型丰满,发育良好,行动敏捷,眼睛有神,反应灵活,运动自如,食欲良好,眼球结膜无充血,瞳孔等圆清晰,鼻黏膜处无分泌物,无鼻翼扇动、打喷嚏、抓耳挠腮等情况。皮毛颜色:动物的皮毛清洁,被毛浓密有光泽且紧贴身体,无脱毛、蓬乱和真菌感染的现象。腹式呼吸:动物腹式呼吸均匀,腹部无膨大隆
19、起的现象。外生殖器:动物外生殖器无损伤、无脓痂、无异味及黏性分泌物。爪趾特征:无咬伤、无溃疡、无结痂等。33不同季节和不同昼夜,动物机体反应性会有一定改变,在实验动物选择中也应予以注意。由于不同种动物有不同的功能和代谢特点,所以在肯定一个实验结果时,往往采用两种以上动物进行比较观察,尤其将动物实验结果推断到人的实验时应该慎重。例如,所选的实验动物如一种为啮齿类动物,另一种应该为非啮齿类动物。常用的顺序是小鼠、大鼠、狗或猴。34中医动物实验研究应注意哪些原则?学科特色使然。种瓜得瓜,种豆得豆。满足临床需求,以及在临床经验基础上探索和发展。各学科的治疗学理论、方法与特色。不宜简单照搬。35何谓“中
20、医动物模型”?是根据中医理论,对人类疾病原型的某些特征进行模拟复制,创造出的人工疾病和证候的实验动物。用于探讨证候的实质,揭示辨证论治规律,规范中药及复方使用,促进中医理论发展,认识人类疾病的发生/发展规律和研究防治措施。在这,首先涉及到疾病动物模型:3637(1)人类的替难者,避免了在人身上进行实验所带来的风险。(2)可按研究者的需要获得实验材料。(3)缩短研究周期。(4)可控制各种实验条件,结果可比性强,重复性好。(5)可提供发病率较低的疾病材料。(6)有助于更全面认识疾病的本质。(7)药物的药效学研究和安全性评价。(8)为教学服务,提供直观生动的教学效果。38一个好的动物模型应具有以下特
21、点(1)相似性:动物模型应与相应的人类疾病有类似之处,尽可能再现所要研究的人类疾病的病理变化。(2)重复性:理想的模型应是可重复、可标准化的。标准的动物、标准的环境、标准的饲养管理、标准的实验器材、标准的实验操作。(3)可靠性:复制模型应特异地、可靠地反映该种疾病或某种机能、代谢、结构变化,同时应具备该种疾病的主要症状和体征,并经受一系列检测得以证实。(4)适用性:复制模型应尽量考虑今后临床能应用和便于控制其疾病的发展,动物背景资料要完整,生命史能满足实验需要。39(5)易行性和经济性:动物经济而来源充足,便于转运,易于关养。在同等条件下,优先使用标准化的实验动物。(6)安全性:动物模型应不对
22、实验人员和其它人员的生命安全产生威胁。(1)诱发性动物模型(experimental animal model)(2)自发性动物模型(spontaneous animal model)(3)抗疾病型动物模型(negative animal model)(4)生物医学动物模型(Biomedical animal model)以上疾病模型,在中医药实验中被广泛使用。40在中医药实验中,具有鲜明特点的是“证候动物模型”:新中国成立后,中医药研究和发展对中医动物实验提出了要求。基于肾上腺皮质功能衰退,以及肾上腺皮质激素临床应用和应用中所发生的副作用,借鉴西医疾病模型建立的方法和思路,邝安堃等采用肾上腺
23、皮质激素尝试创建了肾虚证候鼠模型,这对中医证候的实验室研究展现了全新的视角,提供了新的思路与方法。4120世纪70年代,证本质研究进入了全面铺开、向纵深发展的时期。脾本质和血瘀证本质的研究也相继启动、发展。80年代,不同证候动物模型的报道日渐增多。潜在的虚证被观察到,鉴于该阶段,大多四诊表现尚不明显,因而提出采用更为灵敏的实验室检测,即所谓微观辨证,甚至开始在临床尝试这样的辨证方法。42在以上证候动物模型研发普及取得积极成果的同时,也暴露出一些学术问题,比如:证候动物模型的建立与界定,存在不规范现象,如何实现证候动物模型的规范化?如何开展病证结合研究,以及如何解决证候规范化所引起的欠灵活性,从
24、而使规范后的标准更符合中医辨证特色?单纯应用西医复制疾病模型的方法在证候模型建立中的局限性业已十分突出,如何从中医发病学角度入手复制符合中医理论的证模型?一些实验室指标检测开始暴露出对不同证候特异性不强的现象,等等。因此,如何筛选和寻找证的特异性指标,等等。学术界开始寻求新的对策、新的探索。43中医证候动物模型的复制方法主要有哪些?主要有模拟中医传统病因、采用西医病因病理,以及依据中西医结合病因学说等3种类型:如根据中医“恐伤肾”原理,采用猫吓孕鼠法,得到子代先天肾虚模型;用耗气破气理论,以中药(大黄、厚朴、枳实)灌喂大鼠,复制脾气虚动物模型;用人工控制的潮湿环境复制外湿证动物模型;以寒邪伤阳
25、、迟脉主寒证的原理;用寒冷刺激法(大鼠在零下15的冷环境中,持续4h左右),复制“迟脉”模型等。44:用睡眠剥夺的小站台法,模拟中医理论的“惊”和“劳”等病因,在大鼠身上建立心虚证模型;用中医先天不足和后天失养的病因,复制仔兔体弱易感动物模型,建模后,以“捋捏、三揉、三里求”的按摩手法复健,表明此法具有扶正祛邪的作用;采用麻黄汤发汗复加风寒刺激和高温发汗复加风寒刺激制作小鼠卫气虚动物模型,而玉屏风散对此模型具有纠正作用;根据血虚证常由于生血少和耗血多两个方面的原因,用放血和限制饮食法复制“血虚”动物模型等。45:如采用灌注地塞米松法,建立家兔糖皮质激素受抑模型,并观察到中药生地能减轻由糖皮质激
26、素对兔垂体-肾上腺皮质系统和形态的影响;由家兔耳缘静脉注入10%高分子右旋糖酐液复制“血瘀”动物模型,实验证明川芎注射液对“血瘀”动物具有较好的治疗作用;采用胃饲大鼠适量秋水仙碱后,出现了一系列典型的脾气虚证候群及符合脾虚证的一些生化、组织指标的相应变化,运用补中益气汤可使这些病理改变得到有效的防治。46:取新西兰小黑鼠与昆明小白鼠第五代杂交鼠具有自身IgG和抗核抗体的特点,经血清或组织液诱导形成类似人类内伤痹证的病理模型;以“气管内接种”肺炎双球菌作造模因素,初步建立了家兔邪热壅肺证动物模型,该实验用宣肺透热的代表方剂-麻杏石甘汤进行治疗,证实了麻杏石甘汤对邪热壅肺的治疗效应;在建立巴氏杆菌
27、性家兔温病气营传变模型及小鼠模型的基础上,观察解毒凉营护阴注射液在阻断温病气营传变中的治疗作用,结果提示该药能够明显降低模型动物的高热,改善症状,控制病变,减轻病损,延长存活时间,从而达到阻断气营传变,促进机体恢复的治疗作用。47:用结扎大鼠一侧大脑中动脉(MCAO)造成局部灶性脑缺血模型,通过对MACO大鼠神经病学、被动性条件反射、脑梗死面积及脑组织病理学等多项指标的检查测定,显示出醒脑开窍针法对局灶性脑缺血的明显治疗作用;取体外直肠半结扎法建造“肺与大肠相表里”实验动物模型,模型鼠所出现的反应性肺损害,大承气汤对其有明显促修复作用,验证了“肺与大肠相表里”。48:采用地塞米松、呋喃苯胺酸和
28、大肠杆菌内毒素联合造模的方法,制作温病营热阴伤证家兔动物模型,方法简便,而且模型家兔在证候表现和病理改变上与传统中医理论相关性较高;用静注Pb-Acet和5-羟色胺(5-HT),同时口灌LPS的方法,对大鼠进行肠源性内毒素血症(EETM)造模,而大承气汤对EETM模型出现的病理损害具有明显的保护作用;以氟氢可的松和肾上腺素使大鼠处于阴虚火旺状态,复制慢性血瘀模型等。49如以型胶原免疫所致关节炎动物模型为基础,以风寒湿为痹证外因,肾虚为痹证内因的学说为依据,利用中西医结合肾本质研究的成果,采用复合因子方法制作痹证动物模型;用饮食不节、劳倦过度等因素造成了大白鼠脾虚证模型,在此基础上并用氯化铝(A
29、lCl)复制了Alzheimer 型痴呆疾病模型,补益脾胃方药对其具有较好的疗效;采用中剂量链脲佐菌素腹腔内注射及肥甘饮食持续喂养10周的方法,复制实验性糖尿病大鼠模型(消渴病);以给动物灌服寒凉药及结扎冠状动脉并逐渐缩窄升主动脉口径,制作家兔充血性心力衰竭少阴病阳虚水停证模型,加味真武汤注射可明显降低模型家兔血浆内皮素水平,是治疗该病证的作用机制之一,等等。50通过几十年的探索,中医的实验动物,尤其是证动物模型研究取得了空前的成就,同时,也暴露出了一些问题,主要表现为以下几方面。在临床上中医通过“望、闻、问、切”四诊相参可以搜集到较为完整丰富的辨证资料,但长期以来,由于实验动物既无法“问”,
30、也不好“切”,“望”和“闻”也不存在一个规范的标准,因此动物模型很难用四诊方法进行辨证和评价。51鉴于人体疾病是在内外环境、饮食、情志等诸因素作用下发生病理改变而出现的以某一脏腑组织病变为主的综合症候群。如脾虚证多由于饮食、感染、劳倦、七情等诸因素所致;肾虚证是由先天不足、后天劳伤(房劳为主)、五脏病久及肾所致,可见其病理改变与动物模型相比存在很大差异。建议建立病证结合模型,既可用现代医学方法结合中医基础理论知识造模,亦可通过现代医学方法按照中医传统病因造模,既可病证同塑,亦可先病后证。52建议选择某些系统、组织,或同类实验动物中更接近人类某些系统、组织的实验动物,加大不同实验动物的互相验证。
31、动物实验环境越标准化,就越背离患病机体的真实状况,怎么样解决这一问题,模拟类似于人类的社会、生活环境,是动物实验需要解决的学术问题。此外,已有的研究还存在方药反证的局限性,动物模型的评价标准不统一等问题。53我们在长期的中医药动物实验研究中,遇到并提出了系列学术问题:中医辨证论治讲究望闻问切,但是长期以来一直缺少大鼠、小鼠四诊和辨证的方法、技术和理论。证候是体内多系统、组织、细胞、分子等不同层次生物学变化外在的综合反映,因此,证候造模、实验室检测、治疗反证,不能替代四诊。不同证候动物模型的缺乏深入细致地基于四诊的比较,一些实验室检测指标的辨证意义尚不明确,部分证候动物模型的准确性、可靠性也缺乏
32、评价。:卢文丽等有关不同气虚造模证候表现的异同。54实验室检测,往往要求处死或创伤动物,难以动态跟踪和观察动物证候的演变、对治疗的反应,使动态评估辨证论治疗效困难。实验室检测,成本高、周期长,不利于基础研究和发展的高效、批量的要求。55正常小鼠是否具有体质差异,疾病小鼠是否会自发形成证候,及其兼夹与演变?能不能模拟中医临床的望闻问切四诊,实现大鼠、小鼠的四诊和辨证?我们观察到,大鼠、小鼠存在体质差异,以及同病异证、异病同证的现象,而不加辨证的治疗,疗效往往受到限制,甚至会产生副作用。56因此,我们提出借鉴中医四诊和辨证的方法和思路,探索病建立大鼠、小鼠四诊和辨证的方法、技术的假说。围绕这一假说
33、,形成了一系列学术问题:大鼠、小鼠是否与人类相似,存在证候?正常小鼠是否具有体质差异,疾病小鼠是否会自发形成证候,及其兼夹与演变?能不能模拟中医临床的望闻问切四诊,建立起大鼠、小鼠四诊采集的方法?对大鼠、小鼠所采集的四诊信息能不能满足辨证的需要?如何实现大鼠、小鼠四诊信息的标准采集、计量化的采集?57能不能提高四诊采集效率以满足大样本实验的需要?是否能够通过建立大鼠、小鼠的四诊工作站,实现以上目标?如何实现大鼠、小鼠的辨证,如何实现其辨证的标准化、计量化?辨证的可靠性如何,重复性如何?能不能实现疾病大鼠、小鼠的个体化辨证论治,并客观、计量化地评价辨证论治的疗效?辨证论治的疾病的疗效如何,对证候
34、的疗效如何?程度如何?以上系列学术问题实际上也是中医辨证论治研究、中医动物实验研发的系列关键学术问题。对此,我们开展了长期的探索和研究,并取得积极进展:58 在介绍之前,请大家考虑以下一些问题:是否能实现大鼠、小鼠四诊信息采集的标准采集、计量化?大鼠、小鼠四诊与临床四诊最大区别在哪些方面?大鼠、小鼠四诊有哪些优点与不足?如何看待实验动物的四诊?对于大鼠、小鼠四诊,你有何建议?59“实验动物辨证论治方法的研发历程”业已介绍。请考虑以下问题:什么叫大鼠、小鼠的四诊工作站?其用途如何?大鼠、小鼠四诊工作站有哪些单元构成?如何实现大鼠、小鼠的计量化辨证?如何实现大鼠、小鼠辨证论治计量化的疗效评价?前提
35、是实现大鼠、小鼠的计量化四诊检测方法。60。实现非创伤性的四诊检测,以利于动态观察大鼠、小鼠证候及其演变,以及辨证论治的疗效。使四诊检测可以重复,前后对照、比较。操作方便,包括在单位时间内可以同步检测大样本的大鼠、小鼠。61。设备售价低,利于普及。四诊检测实行多人的流水作业,提高检测速度和检测质量。四诊工作站,及其标准化的流水作业方法和操作标准,期望满足以上原则。62大鼠、小鼠四诊工作站由哪些单元构成?四诊工作站主要包括:全身数码拍照、旷场检测、抖笼、抓力测定仪、爪和尾显微放大拍摄、舌显微放大拍摄、自然状态下心电快速采集、腋温采集、红外热像仪、体重采集、摄食量检测、饮水量检测、疾病的特殊检测、
36、计算机信息综合处理等单元:3200K(色温)250W摄像专用光源,普通数码相机,俯视拍摄大鼠、小鼠在饲养笼中的自然状态;多角度拍摄个别大鼠、小鼠在绘有1cm2方格的木板上站姿;拍摄个别大鼠、小鼠与正常对照鼠并列的局部特写,如站立、头部、耳、吻、爪、尾等。四诊检测后电脑播放,进一步仔细望诊。63:普通数码相机、三脚架、标准方格(约为被测鼠体长的1/2)透明检测笼具构成。俯视拍摄大鼠、小鼠在饲养笼中35s自主活动。诊检测后电脑播放,逐一记录各大鼠、小鼠水平跨格移动和前肢离地垂直站立次数。夜间检测观察其好奇、经历、情绪等自主活动及程度;日间检测观察其睡眠状态。图5小鼠行为学旷场实验标准方格透明检测笼
37、具 64:有现成商品,记录各大鼠、小鼠自主活动的次数和幅度。夜间检测观察其好奇、经历、情绪等自主活动及程度;日间检测观察其睡眠状态。图6 小鼠自主活动状况采集单元 65:YLS-13A型大、小鼠抓力测定仪,可用于抓力检测。图7 YLS-13A型大、小鼠抓力测定仪 66:SQF-EA体视显微镜,3200K(色温)250W摄像专用光源,自 制 光 源 装 置,N I K O N Coolpix4500数码相机,自制显微镜与数码相机接口构成。显微放大并拍摄大鼠、小鼠爪和尾。四诊检测后电脑播放,进一步观察其色泽、胖瘦、清洁、溃疡、创伤等表现,以及计算机图像处理,提取色素R、G、B,定量分析其颜色的变化
38、。用以观察其气血阴阳和胃气的变化,类似于临床的望舌、望面色。图8 小鼠爪显微放大拍摄装置与方法 67图9 小鼠爪的固定方法 图10小鼠尾的固定方法 68:体视显微镜、摄像专用光源和装置、数码相机及接口同上,以及自制大鼠、小鼠仰卧及口腔撑开固定器。将大鼠、小鼠麻醉,仰卧位,轻轻撑开口腔,自然暴露出舌,数码拍照。四诊检测后电脑播放,进一步观察其色泽、胖瘦、舌面等表现,以及计算机图像处理,提取色素R、G、B,定量分析其颜色的变化。用以观察其气血阴阳和胃气的变化,类似于临床的望舌。图11 麻醉后小鼠舌象的观察(扩口器及小鼠的体位)69图12 正常大鼠舌象 图13 正常大鼠舌象 图14 正常小鼠舌象 图
39、15 正常小鼠舌象 70:采用大鼠、小鼠自然状态下心电采集装置(本项目组研发的专利产品,专利号:ZL03116816.7)及XD-7100单道心电图机。自然引导出其心电图,用以部分替代脉诊,准确反映其清醒状态下的心率与心律。图16 小鼠心电图检测设备 图17 小鼠自然状态下所采集到的心电图 71:数字WMY-01型温度计。可以分别采集大鼠、小鼠腋温、肛温、爪温等,对于评价证候的寒热程度。图18 数字WMY-01型温度计 图19 小鼠腋温测量方法 72:如ThermaCAM P30型号红外热像仪,用以拍摄大鼠、小鼠在饲养笼内,以及个别的体表红外热像。四诊检测后电脑播放,进一步观察其不同部位体表温
40、度,用以判断其寒热程度。图20 红外成像仪 图21 小鼠红外成像 73:采用MP200B型电子天平。图22 MP200B型电子天平 74:定期称重所添加饲料和所剩余饲料的重量,估算各大鼠、小鼠饲料消耗量。:定期测量所添加饮水和所剩余饮水的容量,估算各大鼠、小鼠饮水量。:例如荷瘤小鼠瘤径的测量、高血压大鼠血压的检测等。图23-1 大鼠血压测量系统 图23-2 大鼠及尾部加温器75:由个人电脑、打印机、Office2003、Photoshop7.0图像软件、多媒体播放软件、SPSS14.0统计软件等组成。主要是用于分析数据,实现计量化辨证。图24 信息综合处理单元 76具体操作方法参见本教材第七章
41、的实验指导。大鼠、小鼠常见证候辨证标准包括传统意义上的辨证标准,以及计量辨证标准。教材的这一部分为传统意义上的辨证。77请考虑以下问题:你如何看待实验动物的辨证?大鼠、小鼠辨证有哪些优点与不足?对于大鼠、小鼠辨证,你有何建议?当采集完所有大鼠/小鼠四诊信息后,进入以下辨证。*大鼠/小鼠四诊信息采集除参考本教材外,可以参考方肇勤主编(上海科学技术出版社,2006)。78基于一些症状在辨证过程中具有类似的辨证价值,因此予以归类,便于辨证。主要归类为病邪、病性、病位等,见表13:表1 形质、迟动、淡、红、青紫、瘀、寒热症状类 类别症状等辨证信息形质减少消瘦、羸瘦、体重减轻/偏轻、去瘤体重减轻,毛/爪
42、/尾少光泽/无光泽;爪、尾瘦瘪/偏瘦形质增加胖、体重偏重/重、去瘤体重增加;爪、尾偏胖、胖(肿);肛门肿动心率偏数/数;食量、饮水量增加;吻、躯体移动增加迟心率缓/迟;食量、饮水量减少;吻、躯体移动减弱淡唇、耳、爪、尾淡/偏淡;小便色淡红唇、耳、爪、尾红/偏红、绛;肛门红;小便色赤热腋温偏高/高;爪/尾热寒腋温低/偏低;蜷缩、扎堆、畏寒喜暖、发抖;爪、尾凉青紫、瘀唇、耳、爪、尾暗、偏暗/青紫、紫红;唇周发黑;肿瘤、肿块79表2 虚实、湿、毒、病因病邪、病态症状归类类别症状等辨证信息实病邪造模、肿瘤,爪强直、爪较苍老/苍老虚老年、发育不良,食量减少、体重减轻、去瘤体重减轻、消瘦、羸瘦,吻、躯体移
43、动减弱,精神委靡、反应迟钝、倦怠、蒙眬欲睡、嗜卧;步态不稳、活动减少、行动呆滞;呼吸微弱、蜷缩、扎堆、拱背;毛蓬松、竖立、无光泽、枯黄、稀少;眼裂变窄/眼眯/闭目、眼中无神、瞳孔对光反应减弱,肌力减弱,肛门脱垂,垂尾,爪舒展差、蜷缩、伸展无力、白嫩,尾、爪污物附着湿大便偏湿、湿烂、黏液便、便溏、腹泻,污秽;皮毛湿,肿胀、浮肿毒疾病缺少有效治疗办法、发展快、预后差,如癌肿病因病邪接种肿瘤、血管结扎、失血病态爪不洁、污物附着;爪溃烂、结痂*一些症状具有双重或多重辨证价值,所以会归类于不同的类别中。80表3 五脏定位症状归类类别症状等辨证信息心神志异常;眼裂变窄/眼眯/闭目;眼中无神、瞳孔对光反应减
44、弱;精神委靡、反应迟钝、倦怠、蒙眬欲睡、嗜卧;或心脏病变肝筋脉拘挛、抽挚、异常,目疾,多怒撕咬;或肝脏病变脾饮食减少、腹胀满、肌体羸瘦、泻利、肛门脱垂,步态不稳、活动减少、行动呆滞、头背点移动距离缩短;肛门脱垂;便溏或偏湿、湿烂、黏液便、腹泻,污秽;腹部肿块,或脾脏病变肺皮肤病变、多涕、浮肿、喘急、鼻孔见有出血和挠鼻,呼吸微弱;或肺脏病变肾老年、虚损、羸瘦、发育不良、生殖及生殖器异常,尿液异常,垂尾;或肾脏病变81具体见表47:表4 寒、热、虚、实等辨证标准 证辨证标准寒证寒表现1项或以上偏寒证寒表现1项或以上,权重分值低热证红、热表现1项或以上偏热证红、热表现1项或以上,权重分值低虚证虚、形
45、质减少、迟、色淡等表现1项或以上,项目多,程度重偏虚证虚、形质减少、迟、色淡等表现1项或以上,权重分值低实证实、形质增加、湿、毒、病因病邪等表现1项或以上,愈重愈实偏实证实、形质增加、湿、毒、病因病邪等表现1项或以上,权重分值低82表5 常见虚证的辨证标准 证辨证标准阴虚证形质减少1项,或虚证+红、热、动1项或以上偏阴虚证形质减少1项,或虚证+红、热、动1项或以上,权重分值低阴虚火旺证阴虚证+火征,红、热、动分值高阳虚证虚证+(寒1项或以上,或+迟、淡2项或以上)偏阳虚证虚证+(寒1项或以上,或+迟、淡2项或以上,权重分值低)阴阳两虚证虚证分值高(有别于气虚),或阳虚证+阴虚证1项或以上气虚证
46、迟、虚证权重分值低气偏虚证迟、虚证权重分值更低血虚证淡+可能的失血现象血偏虚证淡+可能的失血现象,权重分值低气血两虚证气虚+血虚证83表6 部分病邪的辨证标准 病邪辨证标准湿证湿类证候1项或以上湿热证湿证+热证,或肛门红肿充血,1项或以上毒(热毒)毒类证候1项或以上血瘀证青紫、瘀1项或以上表7 五脏证候的辨证标准 五脏辨证标准心表46证候+心定位表现1项或以上肝表46证候+肝定位表现1项或以上脾表46证候+脾定位表现1项或以上肺表46证候+肺定位表现1项或以上肾表46证候+肾定位表现1项或以上84通过以上方法,可以获得一至若干初步的辨证结论。当辨证结论多余1个时,判别是否属于兼证。依据轻重缓急
47、、标本先后等原则,作出完整的辨证结论。可以采用计算机技术辅助辨证,计算出各逻辑辨证成立的证候,及其各症状权重(上表未标注各症状、体征的权重)累计值。逻辑判断其可能的兼证,进一步累计兼证的统计值。通过大小排序,同类或近似证候,以累计值大者作为最后辨证结论。85“实验动物辨证论治方法的研发历程”(业已介绍)能不能开展疾病大鼠、小鼠的个体化辨证论治,并客观、计量化地评价辨证论治的疗效?86大鼠、小鼠的四诊和辨证方法学的建立,部分解决了前面提出的系列学术问题,提供了中医动物实验的方法学,为证和辨证论治的机制的深入研究和研究的国际化奠定方法、技术与理论的基础,因而具有重要的科学理论意义和广泛的应用前景。
48、同所有方法学的发展与完善一样,大鼠、小鼠四诊和辨证标准的发展与完善是一个长期的过程,要求在大量研究的基础上逐步建立新的标准或对以往标准的完善。方法上,不但要借鉴历代四诊与辨证的理论与实践,还需要借鉴当代的新发现、新方法、新技术。87数千年来中医学的学术内容积累主要通过临床实践,籍此认识人体结构与生理,疾病的发生、发展、变化的规律,以及比较、筛选、总结有效的防治措施等。但是,由于临床观察周期长、干扰因素多、研究费用大,以及受到伦理道德的限制,机制研究困难,等等,限制了中医学的发展,使之难以满足当代我国卫生保健事业的需要。因此,当代的中医实验,动物实验研究得到广泛的应用,丰富了中医学的学术内容,产
49、生了广泛的影响。教材把一些具有代表性的研究,摘要分类介绍,请自修。88藏象气血理论是中医基础理论的核心。藏象气血理论的基本构架形成于2 000年前,以后历代不断丰富、发展、完善,并形成了与之对应的理法方药系统理论,至今仍指导着临床实践。但是,对许多人来说,这样的理论很难理解,比如什么叫“脾虚”,其临床表现很难与西医学的“脾脏”联系起来;同样被称之为脾脏,在功能和病理上有着很大的区别。因此,采用当代生命科学的方法,揭示中医学藏象、气血等理论的本质,成为实验中医学的一项重要任务。“脾”本质的研究具有代表性。89针刺疗法是中医学的重要组成部分。为了揭示其作用机制,自20世纪60年代开始了针刺镇痛机制
50、研究,到七八十年代已经取得重要成果。通过系统规范的动物实验,发现针刺激活机体以内源性阿片肽为代表的痛觉调制系统的功能,针刺信号传入并在中枢神经系统的各级水平中枢与痛觉信号整合,初步揭示了针刺镇痛的神经生化和神经生理机制。此后,上海医科大学研究有关药物加强针刺镇痛时中枢阿片肽系统与多巴胺系统的关系,筛选出一些常用的辅助药物作为针麻手术增效药,在一些常见手术和肾移植、颅脑、甲状腺等手术中成功运用。同时,研究工作也从神经核团、细胞水平深入到受体、基因水平,发现到电针可以引起脑内阿片肽基因及其他一些基因表达的变化,并与针刺的长时程有一定的内在联系。这些研究对于深入阐明针刺镇痛的分子神经生物学机制具有重
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