中藥四氣理論現(xiàn)代研究進展

朱鐵梁,孫 蕾，姬艷蘇

(武警特色醫(yī)學(xué)中心，天津 300162)

假說，近年研究更注重中藥藥性的整體性以及與成分、藥效、臨床的相關(guān)性，出現(xiàn)了超分子“印跡模板”理論[1]、“中藥-中藥藥效-藥理作用-臨床應(yīng)用”[2]、“性-構(gòu)關(guān)系”[3]、“品-質(zhì)-性-效-用”[4]等新研究思路?；诩僬f以及研究思路，研究人員從物質(zhì)基礎(chǔ)、生物效應(yīng)、評價方法等方面對中藥四氣進行研究。本文對近年中藥四氣理論研究成果進行梳理，為進一步解析四氣本質(zhì)提供參考。

1 物質(zhì)基礎(chǔ)研究

探索藥性與所含成分的相關(guān)性，是中藥現(xiàn)代化的研究重點。中藥的化學(xué)物質(zhì)是其發(fā)揮藥效的物質(zhì)基礎(chǔ)，化學(xué)物質(zhì)可分為有機化合物和無機化合物兩大類，其中有機化合物根據(jù)其產(chǎn)生途徑又可分為初生物質(zhì)和次生物質(zhì)，目前，對中藥四性物質(zhì)基礎(chǔ)的研究主要針對以上三個方向。有研究將黃芩拆分為苷元、苷類、多糖三種組分，干預(yù)寒、熱模型大鼠，并檢測能量代謝相關(guān)酶的表達，結(jié)果顯示黃芩全成分、苷元組分、苷類組分可明顯抑制熱證大鼠能量代謝，且苷元、苷類作用效果與全成分十分相似，推測黃芩寒性的物質(zhì)基礎(chǔ)是苷元和苷類[5]。有代俊萍等[6]提取了9種中藥的揮發(fā)油，并通過回歸分析揮發(fā)油與藥性的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)揮發(fā)油中單萜、和四氣相關(guān)，且成分含量越高，熱度越高。陳瑾等[7]認為中藥入血成分可能是治療疾病的物質(zhì)基礎(chǔ)，通過比較桃仁體外樣品和血瘀模型給藥后血清HPLC圖譜，以及寒、熱所致的不同血瘀證含藥血清HPLC圖譜，發(fā)現(xiàn)桃仁在兩種血瘀證大鼠的入血成分不盡相同，熱證互結(jié)證相較寒凝血瘀證多一個體外實驗證實的熱證入血成分的信號峰，且其他信號峰物質(zhì)含量也有較大差異。有研究顯示，牡蠣、石決明、瓦楞子三種中藥水煎液含有相似的無機元素，并且含量的高低也有近似的順序，依次為Ca、Mg、K、Mn、Fe、Cu或Zn、Se(Cr)、Mo(Co)，無機元素的種類和含量的近似可能是這三種中藥藥性相似的原因[8]。

中藥材可通過炮制實現(xiàn)緩和、增強甚至改變中藥藥性，在中國古代，該學(xué)說僅停留在理論層面，現(xiàn)代研究結(jié)果將其具體化，從實際數(shù)據(jù)中闡述了炮制調(diào)和藥性的作用機制。張凡等[9]采用PITC-HPLC法，建立了黃柏中所含有的17種氨基酸含量檢測方法，并對生黃柏和炮制品進行了總氨基酸含量檢測，結(jié)果顯示酒黃柏含量相對于生黃柏有所升高，而鹽黃柏有所降低，推測這可能是酒炙使黃柏?zé)嵝栽鰪?，鹽炙使熱性減弱的物質(zhì)基礎(chǔ)。鐘凌云等[10]建立姜黃連炮制前后的HPLC指紋圖譜，并進行藥性指標關(guān)聯(lián)度分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)四個關(guān)聯(lián)度較大的特征峰，其中兩個為已知成分——小檗堿和鹽酸巴馬汀，從峰面積結(jié)果可知，干姜制黃連的兩種成分含量低于生姜制黃連和生黃連，這可能是干姜制黃連寒性更弱的原因。

從近年的四氣與物質(zhì)基礎(chǔ)關(guān)系的研究來看，雖然探索到一些藥性與化學(xué)成分的相關(guān)規(guī)律，但多是針對于單一藥材或一類藥材，仍舊缺乏對中藥系統(tǒng)性的整體研究，尚未找到可適用于鑒定全體中藥材四氣分類的標準物質(zhì)或藥效團指標。

2 評價方法研究

中藥至今尚未規(guī)范的藥性評價標準，缺乏對中藥四氣理論明確的證實，阻礙了中藥試驗研究的標準化，相關(guān)理論的推廣，更阻礙了中藥藥性在中藥臨床上規(guī)范化的使用。目前，國內(nèi)多名學(xué)者憑借現(xiàn)代研究技術(shù)，如生物熱力學(xué)、光譜分析、生物光子輻射等研究技術(shù)，試圖對中藥四氣進行量化表征，以填補這一研究空缺。

有研究團隊采用微量熱儀法建立了中藥寒熱藥性檢測方法，該方法以大腸桿菌生長曲線的出峰時間、功率和總放熱量作為評價參數(shù)，并以此方法對7味中藥進行研究，結(jié)果顯示，黃連、黃芩等寒性中藥可降低峰值功率，延長出峰時間，而熱性藥物如吳茱萸、干姜、附子使總放熱量增加，根據(jù)生長曲線的數(shù)值可判定中藥寒熱程度[11]。王鵬等[12]通過分析紅外光譜指紋圖譜，得到兩個表征寒熱的參數(shù)，識別系數(shù)和識別得分，識別系數(shù)能夠表征中藥寒熱，大于零為寒性，小于零為熱性；識別得分是表征寒熱程度的特征參數(shù)，越大寒性越強，越小熱性越強。以中藥藥性量子假說的理論指導(dǎo)，張玉鳳等[13]將柵藻作為水質(zhì)評價生物指示劑加入制天南星煎液中，非等間隔測量26 d內(nèi)的延遲放光，獲得k值，后對制天南星、膽南星進行檢測，結(jié)果顯示膽南星(涼)k值均低于制天南星(溫)，且k值與β-谷甾醇(寒性影響因子)含量呈負相關(guān)，表示k值可作為寒熱藥性的衡量指標，k值越高，熱性越強。Zhou等[14]選取了十種寒性中藥和十種熱性中藥灌胃小鼠，并連續(xù)16 d檢測小鼠腹部與背部自發(fā)發(fā)光強度(SE)并計算比值，在6～8 d最佳觀測時間內(nèi)，與對照組相比，熱性中藥顯著提高了SE比，寒性藥物則表現(xiàn)相反，表明灌胃小鼠SE比可作為表征中藥寒熱藥性的指標。

新方法、新技術(shù)、新理論的融合令中藥四氣藥性的量化研究有所進展，迸發(fā)出了新火花，但仍存在局限性。體現(xiàn)在無法區(qū)分溫與熱、涼與寒的關(guān)系，量化標準不一致，與臨床應(yīng)用存在一定的脫節(jié)，數(shù)據(jù)標準脫離了中藥材產(chǎn)地、批次的差異性以及中醫(yī)臨床應(yīng)用的個體化。中藥藥性量化還有很長的路途，還需要大量的研究工作，并與臨床實際結(jié)合，探尋更適宜的技術(shù)方法實行量化的規(guī)范化。

3 生物效應(yīng)研究

3.1能量代謝 現(xiàn)代研究表明能量代謝確與熱證有關(guān)，熱證的主要生物學(xué)基礎(chǔ)可能就是能量代謝的改變。于婉晨等[15]觀察檢測了薏苡仁干預(yù)的虛熱證大鼠代謝宏觀指標和肝能量代謝相關(guān)基因表達，經(jīng)涼性中藥薏苡仁干預(yù)后的熱證模型宏觀指標降低，同時主要通過影響糖、脂肪、蛋白質(zhì)的代謝通路相關(guān)基因表達，達到調(diào)整熱證模型的能量代謝。寒、熱藥性中藥可能是通過影響能量代謝的某些環(huán)節(jié)，如影響Na+，K+-ATP酶、Ca2+,Mg2+-ATP酶活性、降低解偶聯(lián)蛋白-1(UCP1)表達或影響代謝途徑的關(guān)鍵酶等，調(diào)節(jié)機體的異常代謝。賈榮娣等[16]用AB-8型大孔樹脂將吳茱萸拆分為多個組分，吳茱萸水洗脫部位表現(xiàn)為小鼠肝組織Na+，K+-ATP酶、Mg2+-ATP酶活力降低，小鼠耗氧量、產(chǎn)熱量和能量代謝降低；吳茱萸水提物和醇洗部位表現(xiàn)為小鼠肝組織Na+，K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶、Mg2+-ATP酶部分活力顯著升高，小鼠耗氧量、產(chǎn)熱量、能量代謝整體增加，顯示吳茱萸熱性藥性是其中的熱性組分抵抗寒性組分而最終體現(xiàn)的。UCP1是棕色脂肪細胞線粒體膜上的質(zhì)子載體，它可不通過ATP合成酶通道將線粒體內(nèi)膜外側(cè)H+轉(zhuǎn)回線粒體基質(zhì)，使膜電位發(fā)生變化，減少ATP的合成，通過解偶聯(lián)效應(yīng)影響能量平衡。楊玉嬌等[17]研究發(fā)現(xiàn)寒性中藥(黃芩、黃連、黃柏)可顯著下調(diào)UCP1 mRNA及相應(yīng)蛋白表達；熱性中藥(肉桂、胡椒、白芷)除胡椒外，可顯著上調(diào)UCP1 mRNA及相應(yīng)蛋白表達，推測寒、熱藥物可能通過UCP1這一產(chǎn)熱節(jié)點調(diào)節(jié)機體能量的產(chǎn)生代謝，從而表征出寒熱藥性特征。

3.2對神經(jīng)-內(nèi)分泌的影響 cAMP和cGMP參與機體神經(jīng)-內(nèi)分泌-免疫系統(tǒng)各器官、組織的生理變化，是激素、神經(jīng)遞質(zhì)和藥物效應(yīng)的中間樞紐。有研究認為這兩種物質(zhì)的拮抗性調(diào)節(jié)作用與中醫(yī)陰陽理論相關(guān)，同時他們的相對濃度也是寒證、熱證的重要狀態(tài)指標?；谝陨险J識，丘海冰等[18]驗證5味山姜屬中藥對寒證模型大鼠血清cAMP和cGMP含量的影響，結(jié)果顯示胃潰瘍寒證模型大鼠血清中cAMP含量明顯下降，cAMP/cGMP比例出現(xiàn)失衡，而高良姜等5味山姜屬中藥表現(xiàn)熱性，醇提物均能升高血清中cAMP和cAMP/cGMP表達水平。有研究表明[19]，寒性中藥五倍子可抑制熱證模型大鼠中樞神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)，體現(xiàn)為高劑量組五倍子使大鼠血清5-羥色胺極顯著增多，T4、DA、NE、TSH、TRH含量極顯著減少，而對寒證模型大鼠代謝和癥狀無明顯改善。神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)對機體的神經(jīng)內(nèi)分泌功能起到重要的調(diào)節(jié)作用，影響機體寒熱狀態(tài)，寒涼藥可減弱動物交感神經(jīng)-腎上腺功能、抑制下丘腦-垂體-甲狀腺軸；溫?zé)崴幏粗?。黃鑫等[20]基于神經(jīng)化學(xué)這一新興學(xué)科，建立大鼠血漿中24種神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)含量的高效液相色譜-三重四級桿質(zhì)譜聯(lián)用檢測方法，并以給藥后各組大鼠血漿所測神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)含量為統(tǒng)計變量，進行PCA分析，結(jié)果顯示人參、西洋參及其炮制品均可被區(qū)分，且組內(nèi)相對集中，表明四組藥材皂苷成分均可調(diào)節(jié)神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)含量。同時，經(jīng)過PLS-DA分析，篩選出了10種涼性標記物，與涼性相關(guān)性最大的是甘氨酸和5-羥色胺；14種溫性標記物，與溫性相關(guān)性最大的是谷氨酸和苯丙氨酸，說明中藥寒、熱藥性可通過中藥對生物體神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)的影響來反映。

3.3其他相關(guān)研究 通過建立虛寒、虛熱模型大鼠肝全基因表達譜，發(fā)現(xiàn)虛寒證、虛熱證發(fā)生的主要分子機制之一可能是免疫功能相關(guān)基因表達的降低[21]，并進一步對黃芪治療虛寒證的分子機制進行探討，根據(jù)差異表達基因的篩選和定量，顯示黃芪水煎液可通過上調(diào)LBP、Vnn1、Il33等免疫基因表達，調(diào)節(jié)免疫細胞、免疫球蛋白等，增強機體免疫調(diào)節(jié)功能；并通過抑制MF-κB和TLR4的表達，糾正細胞因子紊亂[22]。系統(tǒng)藥理學(xué)有望解決中藥藥性研究僅從一個角度的生物學(xué)特征就試圖解釋整體中藥藥性理論的片面性問題，它可建立藥物與作用機體的各個層次(從宏觀到微觀)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，多角度的梳理和解釋藥性理論。通過構(gòu)建20味寒熱中藥化學(xué)成分庫，篩選活性成分并構(gòu)建成分-靶點網(wǎng)絡(luò)，篩選出關(guān)鍵靶點，得到兩個寒熱中藥共有靶點：PTGS2 和PTGS13，一個寒性中藥特有靶點SCN5A，一個熱性中藥特有靶點GABRA1；再以靶點為基礎(chǔ)構(gòu)建靶點-疾病網(wǎng)絡(luò)，發(fā)現(xiàn)寒性中藥對癌癥和心血管疾病存在臨床治療潛力，熱性中藥對治療精神類疾病可能具有應(yīng)用價值[23]。研究發(fā)現(xiàn)，基于動物溫度趨向性的冷熱板示差法可對寒、熱證進行直觀的表征[24]，同理也可對用藥后動物的趨向性，對寒、熱藥性進行反映。例如生決明子組小鼠趨向于高溫區(qū)域，高溫區(qū)總停留時間比例顯著增加；炒決明子組小鼠趨向于低溫區(qū)域，低溫區(qū)總停留時間比例減弱，驗證了決明子的寒性以及決明子經(jīng)炒制藥性調(diào)整的客觀存在[25]。藥物可通過干預(yù)瞬變感受器電位離子通道蛋白TRPVs來影響生物體的寒熱狀態(tài)，部分寒涼中藥下調(diào)機體TRPV1水平，上調(diào)TRPM8水平；部分溫?zé)嶂兴幖捌浠钚猿煞挚缮险{(diào)機體TRPV1水平，下調(diào)TRPM8水平，這是多位學(xué)者嘗試從熱敏通道角度闡釋中藥寒熱藥性總結(jié)的結(jié)論[26-28]。并不是所有藥物都可以激活熱敏通道，目前所發(fā)現(xiàn)的熱敏通道激活劑辛香類藥物(如薄荷、蛇床子、肉桂等)較多，雖然熱敏通道理論不能完全解釋中藥寒熱藥性，但對中藥藥性的研究提供了另一條理論依據(jù)和研究思路。

4 數(shù)據(jù)分析研究

數(shù)據(jù)挖掘可實現(xiàn)從中藥各類實驗數(shù)據(jù)中提取潛在價值的信息，從模糊且呈非線性趨勢的藥性與成分關(guān)系中，預(yù)測其中隱含的規(guī)律，滿足現(xiàn)代中藥藥性深入挖掘的需求。采用數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用于中藥四氣的研究當中，是對實驗研究數(shù)據(jù)萃取精華的過程，也是證明中藥四氣理論的科學(xué)內(nèi)涵并保持其特色的有效途徑。史紅專等[29]以Apriori算法，挖掘寒熱藥性與中藥生境的關(guān)聯(lián)規(guī)則，結(jié)果與“光照-寒熱藥性”假說部分吻合，強光區(qū)域寒性中藥生長比例較高，弱光區(qū)域熱性中藥生長比例較高。李佼陽等[30]通過關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘、可視化、構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹分析寒熱藥性-科屬-分子骨架關(guān)系，發(fā)現(xiàn)以下三種關(guān)聯(lián)較強：熱性-烏頭屬-帶哌啶和酯基的五元橋環(huán)烷烴；平性-紅豆杉屬-帶一個環(huán)外雙鍵的三元環(huán)；寒性-貝母屬-帶一個羰基和一個哌啶的六元環(huán)。目前有大量文獻采用數(shù)據(jù)挖掘方法對中藥寒熱藥性判別進行研究，依據(jù)中藥基本信息進行建模后，再通過部分已知信息對所建模型進行測試。軒鳳來[31]獲得寒熱性中藥熒光光譜后，采用LLE、PCA算法提取特征，再使用RF、SVM分別建立模型對中藥寒熱藥性進行分類識別，四種分類方法正確率均在80%以上，LLE-RF分類效果最好，正確率達到96.6%。依據(jù)“性-效-物質(zhì)三元論”假說，魏國輝等[32]提出用馬氏距離針對反映中藥物質(zhì)成分特性的紫外指紋圖譜數(shù)據(jù)，計算相似性，并構(gòu)建模型，達到預(yù)測中藥寒熱藥性的目的。所建預(yù)測模型對指紋圖譜的識別和預(yù)測以石油醚作溶劑最優(yōu)，預(yù)測準確率達到0.754，且與已報道的經(jīng)典預(yù)測藥性分類器相比，此預(yù)測模型識別性能更好。使用單一數(shù)據(jù)挖掘方法存在缺陷，無法完整分析數(shù)據(jù)規(guī)律，多種方法聯(lián)合應(yīng)用可實現(xiàn)優(yōu)勢互補，不僅可以將單個方法無法達成的目的實現(xiàn)，還可提高挖掘效率。李歡等[33]將表達非線性的softmax回歸與線性分類PLS-DA融合，建立PLS-S-DA算法識別寒熱藥性，并與PLS-DA、KPLS-DA、softmax、SVM和RF五種分類方法進行比較，結(jié)果顯示PLS-S-DA分類效果最好，且可高效識別在大鼠血樣數(shù)據(jù)集中的寒藥和熱藥。

5 結(jié)論與展望

中藥四氣藥性具有多屬性、多靶點、多作用機制的生物屬性，同時還受到生長環(huán)境、炮制方法等因素影響。寒、熱、溫、涼、平藥性之間也并不是各自獨立，而是一種相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系，經(jīng)炮制后的藥物可能會出現(xiàn)藥性的調(diào)整，甚至同一藥物由于各組分化學(xué)成分不同，也存在四氣藥性差異。當前四氣藥性研究廣泛，主要針對于物質(zhì)基礎(chǔ)、生物效應(yīng)、評價標準、寒熱預(yù)測幾個方面，但研究存在以下幾個問題：①物質(zhì)基礎(chǔ)不明確。中藥成分復(fù)雜，有關(guān)藥性物質(zhì)基礎(chǔ)研究較多，但研究角度、層面不統(tǒng)一，樣本數(shù)量少，指標不明確，結(jié)果凌亂分散。②無標準藥性評價模式。雖然嘗試建立寒熱藥性評價標準，詮釋中藥四氣藥性差異的客觀性，但研究較少，仍未產(chǎn)生公認的四氣藥性評價指標。③性-效關(guān)聯(lián)忽視成分。從藥效學(xué)和生物分子機制角度展開的中藥四氣研究，嘗試從性-效角度連接藥性與臨床應(yīng)用，但未與藥效成分結(jié)合，導(dǎo)致難以探尋到性-效-構(gòu)的規(guī)律。④平性中藥研究少。目前，研究人員多關(guān)注于寒熱溫涼藥性研究，平性藥物研究較少。⑤缺乏藥性整體研究。較少研究將四氣與藥性中的五味、歸經(jīng)、升降浮沉等看作整體進行綜合探索總結(jié)，結(jié)論具有局限性，缺少藥性之間關(guān)聯(lián)性和差異性的關(guān)注，缺少多維的認知模式。⑥脫離臨床應(yīng)用。未結(jié)合臨床實踐，結(jié)果與臨床應(yīng)用脫離，中藥藥性研究最終目的還是指導(dǎo)臨床應(yīng)用。

中藥藥性研究切忌以偏概全，應(yīng)以物質(zhì)基礎(chǔ)、藥性、藥效、臨床應(yīng)用多層次為一體，以成分為基礎(chǔ)，臨床應(yīng)用為目的，與多學(xué)科結(jié)合，應(yīng)用多種技術(shù)手段，挖掘各層次相互關(guān)聯(lián)，總結(jié)內(nèi)在規(guī)律。目前中藥四氣藥性的研究，既缺乏多維度的整合研究和相關(guān)性分析，也未能全面挖掘某一性質(zhì)的關(guān)鍵要素。中藥藥性理論關(guān)聯(lián)交錯復(fù)雜，但近年的科研結(jié)果告訴我們，它是可知的，只是仍舊需要大量的研究和數(shù)據(jù)支持我們探尋其中的規(guī)律。未來，中藥四氣藥性的研究將在中醫(yī)藥理論指導(dǎo)下，與多學(xué)科交叉、多技術(shù)結(jié)合，植根于臨床，從本質(zhì)揭示其科學(xué)內(nèi)涵，建立標準表征體系，推進中藥現(xiàn)代化進程。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。