脾气虚证动物模型的制备方法
脾气虚证模型多采用病因造模的思路,即将符合单一或多种病因理论的致病因素作用于实验动物,制备单纯脾气虚证模型,依据应用的病因理论数量分为单病因造模法与多病因造模法,常用的方法有饮食失节法、劳倦过度法、饮食偏嗜法、苦寒泻下法、番泻叶法、X线法、秋水仙碱法、利血平法等,以上方法或单独使用或组合。
(一)单因素造模法
1.饮食失节法
《脾胃论·脾胃虚实传变论》曰:“夫饮食失节,寒温不适,脾胃乃伤。元气之充足,皆由脾胃之气无所伤,而后能滋养元气;若胃气之本弱,饮食自倍,则脾胃之气既伤,而元气亦不能充,此诸病之所由生也。”祖国医学认为,脾主运化,为后天之本。若饮食失节,过食生冷,或过服寒凉药物,或饥饱无度,伤及脾胃,致使脾胃虚弱。依据“饮食自倍,肠胃乃伤”理论,制备脾气虚模型的方法称为饮食失节法。造模中,常用于伤害脾脏功能的饮食失节包括饥饱无度、过食肥甘、生化无源等。
(1)饥饱无度:即根据中医饥饱无度损伤脾胃理论制备脾虚模型的方式,给小鼠喂饲甘蓝,数量不限制,每2天加喂数量不限的猪脂1次,造模时间9天。
(2)过食肥甘:即依据“饮食自倍,脾胃乃伤”理论制备脾虚模型的方式,采用过食肥甘厚腻方法给小鼠每天喂以自制的高蛋白、高热量饲料,饲料由鱼松、豆粉、面粉、牛奶粉按1∶2∶1∶1的比例配成。将上述食材做成饼干,用电热恒温鼓风干燥箱烘干,代替食物喂食小鼠,同时喂以50%牛乳0.2mL/10g,自由摄食和饮水,连续7天,造成脾气虚证模型。
(3)生化无源:即限制小鼠饮食中蛋白质和热量摄入,模拟人体“生化乏源”的气血亏虚状态。其方法是小鼠喂含7%蛋白质的饮食2.5g/(只·天)(合蛋白质约0.17g,热量36.3kJ),平均进食量约5.76g/(只·天)(合蛋白质1.16g,热量81.3kJ);同时,每天加喂鲜青菜约3g/只,饮水量不限。造模时间15天,小鼠可表现出脾气虚症状。
2.苦寒泻下法
苦寒药物易损伤脾胃,形成脾虚之证,如《脾胃论》“大忌苦寒之药损其脾胃”,《本草纲目》对大黄的论述“其性苦寒,能伤元气耗阴血”。1979年,北京师范大学利用上述理论,创立苦寒泻下法制备脾气虚证动物模型。常用的苦寒泻下药包括大黄、番泻叶等。
(1)大黄制剂制备方法:取生大黄500g(按实际用量调整),加10倍量纯净水浸泡1小时,大火煮开、小火煎沸10分钟,煎液经过二层纱布过滤,再次加入6倍量纯净水,二煎煎沸10分钟,过滤方法同上。合并二次煎液,将滤液在60℃水浴中浓缩成100%(每升溶液中含大黄生药1kg,1g/mL)或200%(每升溶液中含大黄生药2kg,2g/mL)的水煎液,4℃保存。
造模时,小鼠:常用浓度为1g/mL的大黄水煎液,每日0.5~0.8mL为小鼠灌胃,每日1次,连续5~7天,制备脾气虚小鼠动物模型;大鼠:常用浓度为2g/mL的大黄水煎液,每日4~6mL为大鼠灌胃,每日1次,持续10~12天,制备脾气虚大鼠动物模型。
(2)番泻叶制剂制备方法:取番泻叶500g(按实际用量调整),加10倍量纯净水浸泡1小时,大火煮开、小火煎沸10分钟,煎液经过二层纱布过滤,再次加入6倍量纯净水,二煎煎沸10分钟,过滤方法同上。合并二次煎液,将滤液在75℃水浴中蒸发浓缩成100%(每升含1kg生药,1g/mL)的水煎液,4℃保存。
造模时,小鼠:1g/mL番泻叶水煎液给小鼠灌胃,每次0.3~0.5mL,每天1次,持续5~8天,制备脾气虚小鼠动物模型;大鼠:1g/mL番泻叶水煎液给大鼠灌胃,每次4mL,每天2次,持续20天,制备脾气虚大鼠动物模型。
3.耗气破气法
《本草经疏》曰:“脾虚忌下、降泄、破气。”有文献依据“亢则害,承乃制”的原则,应用小承气汤加减变化来造模脾气虚模型,称为耗气破气法。该方法常用于大鼠脾气虚证模型的制备。
生大黄、厚朴、枳实按照1∶1∶1比例,其中,厚朴、枳实先以10倍的纯净水量浸泡40分钟,在加入生大黄浸泡20分钟。然后厚朴、枳实先煎沸10分钟,再下大黄共煎10分钟,煎液经二层纱布过滤;加入6倍量纯净水,二煎煎沸10分钟,过滤方法同上。合并二次煎液,于60℃水浴中浓缩成200%(2g/mL)的水煎液,4℃保存。大鼠以上述浓度的水煎液灌胃,每次2mL,每日2次,持续6周,制备大鼠脾气虚模型。也有将枳实、厚朴、大黄的比例设为3∶3∶2或1∶1∶2者,方药制备及灌胃条件相同,同样可制备大鼠脾气虚模型。
4.劳倦过度法
《黄帝内经》云:“人饮食劳倦即伤脾。”劳倦过度易伤脾,使脾虚气耗。因此,通过使机体过度运动而造成脾气虚的方法称为劳倦过度法。常用的伤害脾气,使脾气因过劳而虚弱的方法有游泳力竭法和跑步过劳法。
小鼠:每天将小鼠置于(28±2)℃温水中游泳至力竭(判定标准为小鼠鼻部没入水下5秒),同时可在此基础上每天剥夺1/3睡眠时间(大约5小时),连续造模12天。
大鼠:每日上午将大鼠置于(28±2)℃的温水中游泳至力竭(判定标准为大鼠鼻部没入水下5秒),总共造模14天;或隔天将大鼠置于跑步机上连续跑步30分钟,造模时间21天。
猪:运动器材为小型跑步机。每日对巴马小型猪进行冲刺跑步训练,起始速度从0.8km/h起。首先对巴马小型猪进行适应性跑步训练1周。1周后巴马小型猪表现为适应跑步,方可进入实验阶段,跑步过程中,在一定速度进入稳定跑态后,若稳定跑态的持续时间大于30秒,可增加0.3km/h(可根据实际情况以0.3的倍数进行增加),直至冲刺到最大耐受速度为止,若不能进入稳态跑步或能进入稳态跑步但不能维持30秒,则根据实际情况适当减速;最终至巴马小型猪不能继续跑动,趴地喘息为止。造模时间持续到小猪出现脾气虚症状。
5.偏食五味法
《素问·宣明五气篇》曰:“五味所入:酸入肝,苦入心,甘入脾,辛入肺,咸入肾。”又有云:“味过于苦,脾气不濡,胃气乃厚。”根据中医五行理论,五脏对五味各有特定的亲和性,若单用某一性味或某一性味服用过多,就会对五脏产生一定的影响。所以,通过偏食某一性味来制备脾气虚模型的方法称为饮食偏食法(或偏食五味法),即对模型动物采用过酸、过苦、过辛等药物或试剂灌胃,造模时间3天到2周不等,常用的方法有偏食酸味和偏食苦味。
(1)偏食酸味
祖国医学认为,酸味药与肝脏关系密切,《黄帝内经》记载“酸生肝”“夫五味入胃,各归所喜。故酸先入肝”“肝欲酸”,表明酸味喜入肝,而肝对酸味有偏嗜。《素问·生气通天论》又云“味过于酸,肝气以津,脾气乃绝”,认为酸味药入肝,但长期过量的服食,可导致肝气过于亢盛,同时肝气欲散不欲收,而酸性本收而涩,更不利于肝气之疏泄,久则必横逆乘脾,损伤脾气,以致使脾气衰竭。即所谓“味过于酸,肝气以津,脾气乃绝”。
山茱萸造模法:适量山茱萸置煎药机内,加水适量,浸泡1小时,水煎煮,第1次6倍水,1小时;第2次3倍水,1小时。取两次水煎液混合,浓缩至浓度为1.6g/mL(生药)的药液。采用低剂量组(4.1g/kg)、中剂量组(8.2g/kg)、高剂量(12.3g/kg)灌胃给药,灌胃体积为1mL/100g,每天1次,连续给药9周。以上3个剂量组均可导致脾气虚的发生。
食醋造模法:①大鼠使用山西白醋每日每只灌胃10mL/kg;连续造模10天。②使用食醋与白酒并用的方法,食醋pH为3~5,白酒为50°的食用白酒(或使用50%的医用乙醇);第1日用50°白酒2mL灌胃,白酒损伤脾胃,破坏动物胃的屏障作用,使大鼠脾胃受病;第2日以后每天用食醋2毫升灌胃加重病情,造模时间为10天,可造成脾虚模型。
(2)偏食苦味
与苦寒泻下法类似,但常选用黄连、黄芩等苦味药。
①将黄连以10倍量冷水浸泡30分钟,大火沸腾煎煮20~30分钟,然后文火煎煮15~20分钟,煎液经二层纱布过滤,加入8倍量冷水,使用相同的方式进行二次煎煮,二次煎煮时间应少于一次煎煮时间,将两次煎液合并,并按100%的浓度浓缩。造模时,每日每只小鼠灌胃0.25mL/10g的100%黄连浓缩液,连续造模15天,可得到脾气虚小鼠模型。②黄芩、黄连比例为3∶1,加入清洁自来水浸泡30分钟,常规煎煮2次,30min/次,4层纱布过滤滤液,2次药液混合后,水浴加热浓缩为每1mL药液含2g生药的提取药液。4.4g/kg为大鼠灌胃,连续15天,可出现脾虚症状。
除以上两种饮食偏食法外,何晓辉首先研制了偏食辛温燥热脾虚小鼠模型:每日用炒过的馄合饲料喂养(豆饼2%、大米粉20%、米糖16%、玉米粉15%、大豆粉20%、鱼粉5%、骨粉3%、食盐1%),同时以新鲜辣椒作为饲料喂养,连续14天即可得到相应模型。
6.X线法
腹部X线照射可致大、小肠黏膜溃疡、狭窄而发生吸收不良综合征,该征与中医脾气虚证密切相关,同时X线照射引起的肌肉萎缩、血小板减少而致的各种出血与中医脾气虚脾不统血证密切相关。因此使用X线制备脾气虚动物模型是可行的。
实验器具:日本产HG7001型X线远距离照射机。使用0.3~0.5mm厚的有机玻璃制备规格为20cm×7.5cm×5cm的照射盒,为便于通气,应将照射盒打上小孔。
造模方法:将大鼠固定在制备的照射盒中,将照射中心置于大鼠胸骨下缘沿腹正中线5cm处,射野为3×3cm,照射距离为50cm,电压10MV,射时1分钟,每次按250拉德/分进行腹外照射,共进行2次,每次间隔7天。照射10天,即可得到脾气虚大鼠模型。
7.秋水仙碱法
根据临床观察,治疗肿瘤的化疗药物如秋水仙碱,可导致患者出现程度不等的脾气虚弱征象,如肌无力,肌病,营养吸收不良及出血等,且此类症状可通过相关治脾药物得到缓解,说明实验时可使用秋水仙碱法来制备脾气虚动物模型。
造模时,将模型大鼠单独饲养,按照每日每只1.2mg/kg胃饲秋水仙碱溶液,总共造模25天,可得到大鼠脾气虚模型;将小鼠每天灌胃秋水仙碱溶液3mg/kg,连续造模14天,可得到脾气虚小鼠模型。
8.利血平法
利血平法作为一种现代方法,经相关研究,也可用来制备脾气虚动物模型。该法主要依据利血平影响到节后交感神经末梢内的递质-去甲肾上腺素(NE)的贮存和释放,并降低脑内和外周神经中单胺类递质(NE,DA,5-HT)含量,从而降低交感肾上腺素能神经的功能,使副交感神经功能亢进,同时,能引起腹泻,耗气。但有认为利血平上午用药毒性较大。
小鼠:使用利血平注射液皮下注射,用药量0.15~1mg/(kg·d),平均约0.37mg/(kg·d),用药7~14天,平均约10天,总用药量1.1~9mg/kgbw,平均约3.7mg/kgbw;体重约25g时,利血平注射液腹腔注射,用药量0.25mg/kgbw/天,用药7~9天;体重25~30g时,利血平注射液,口服,用药量1mg/kgbw/d,造模7天;造模时应根据小鼠性别,年龄,体重等做相应调整。大鼠:肌肉注射利血平注射液,用药量0.2mg/(kgbw·d),用药3~5天;腹腔注射时,用药量0.4mg/(kgbw·d),用药1天,然后0.2mg/(kgbw·d),用药4d;皮下注射时,用药量0.05mg/(kgbw·d),用药6d;同样也需根据实验动物因素,环境因素做相应调整。
兔:利血平注射液肌肉注射时,用药量0.3mg/(kgbw·d),用药3天。使用以上方法,均可得到相应脾气虚动物模型。
(二)多因素造模法
单因素造模法由于涉及的因素单一而常出现模型症状不明显、效果不稳定、维持时间短等情况,具有一定的局限性,随着研究者对脾气虚证病因病机的深入了解,后期出现多病因造模法,此方法相较于单因素造模法实验结果更具有说服力,更贴合临床,可重复性好,效果稳定,成为近年来复制脾气虚证的主流方法。
1.苦寒泻下结合劳倦过度法
大鼠:制备大黄水煎液(浓度如单病因造模法中的苦寒泻下法),每日上午以1.5mL/100g灌服大黄水煎液,每日1次;每日下午将动物负重——于大鼠尾根部缠绕重量为该大鼠体重10%的保险丝,放入水深50cm、水温20℃的水槽中游泳,以力竭——大鼠鼻尖没入水面10秒为度,每日1次;造模时间21天。可替换为番泻叶水煎液。
小鼠:小鼠施于游泳,2~5分钟,水深30cm,水温25±2℃,以身体下沉为度,每日1次;同时予以番泻叶水煎剂(浓度同上)0.5mL/(只·d),每日1次;造模时间8天。
2.苦寒泻下结合饮食失节法
根据不同的实验动物(大鼠、小鼠),固定时间如上午7:00—8:00应用单因素造模法中的苦寒泻下法,大黄或番泻叶水煎剂按实验动物的不同灌胃给药,剂量同前。同时予以控制饮食,控制饮食的方式可选择时隔日喂食,即自由饮食24小时后断食24小时;或可选择禁食12小时,如每日早8:00给食,晚20:00开始断食。造模时间根据实验动物的不同,可为2~4周,观察动物是否出现脾虚状态。
3.劳倦过度结合饮食不节法
根据不同的实验动物(大鼠、小鼠)选择单因素劳倦过度法,一般为游泳、跑步致力竭,游泳以鼠鼻部没入水下5秒为度,跑步法为将大鼠或小鼠每日放在跑步机上跑步,时长为15~30分钟,使实验动物过度疲劳,时间可根据小鼠状态调整。在劳倦过度的前提下控制饮食,常用的饮食不节法有3种:①大鼠单日用猪油灌胃每天2次,每次3mL;双日喂不限量大白菜,使动物饮食失节,造模总时长为3周。②大小鼠单日禁食,自由进水;双日自由饮食,自由饮水,造模时长为2周。③大小鼠第1天先过量喂食,接着连续2天禁食处理,不限制饮水,重复操作5次。
除以上方法外,还有振荡器联合饮食不节的造模方式,其方法是讲实验组的鼠笼固定在振荡器上,启动振荡器,震动20分钟、停10分钟,交替震荡,每日震荡10小时,共震荡33天,震荡的同时,普通饲料隔日给食,给食日自由饮食,不限制。该方法也可制备脾虚模型,且可成组操作,但每日震荡所需时间较长,各团队可根据实际情况选择。
4.耗气破气结合饮食不节法
根据不同的实验动物(大鼠、小鼠)选择单因素耗气破气法,常用药物及计量同前。同时使用饮食不节法,最常用的为隔日禁食,造模时间根据实验动物的不同为7~42天不等,根据实验动物是否出现脾气虚表现定夺。
多病因造模法除了以上两两因素组合造模为脾气虚模型外,还可应用两种以上方法造脾气虚模型,如苦寒泻下、饥饱失常结合劳倦过度法,耗气破气、劳倦过度结合饥饱失常法,五味偏食、控制饮食结合劳倦过度法,饮食失节、疲劳过度结合情志失调法等,其中情志失调法常采用夹尾方法激惹实验动物进行脾气虚证造模。以上方法均可参考使用。
(三)其他造模方法
除上述传统的病因学造模方法之外,随着现代医学的发展,近年来学者开始借鉴现代医学的方法研究中医,出现了制造脾虚模型的新方法,新思路,如手术法、转基因小鼠模型造模法等。
1.手术法
临床上,行右半结肠切除术的患者在手术后相当长的一段时期里表现出气短、食少、腹胀、神疲乏力等脾气虚证症状,给了模型研究者启示,通过手术的方式制备脾气虚模型。章学林试验此法,将大鼠麻醉后,通过寻找盲肠、辨认血管、确定范围、切除-吻合等几个关键步骤,切除回肠肠管长约400mm、结肠肠管长约50mm,术后大鼠表现出脾虚证候,成功建立脾气虚证模型。
2.转基因小鼠模型造模法
也有人认为基因敲除小鼠是当今最常用的疾病模型工具,其中一些表型与中医脾气虚证的某一方面特征具有高度相似性,该类小鼠兼具稳定性好、重复性好以及具有确切的疾病特征等优点,是复制脾虚模型的重要选择之一。基因突变小鼠(如APCmin/+)、基因敲除小鼠(如Txnip-/-、IP3R2-/-、db/db小鼠)以及条件性敲除Pten小鼠具有易感肿瘤、肌肉失养、肥胖、能量代谢障碍等特征,与脾虚运化失司、清阳不升、聚湿生痰和抗病能力降低相关,该类模型具有较好的转化潜力,将有助于深化脾气虚证候的本质研究。