基于代谢组学的冬病夏治穴位贴敷防治支气管哮喘作用机制及临床疗效研究
冬病夏治是中医防治疾病的特色疗法，其理论根源于《黄帝内经》。冬病夏治理论体现了中医“天人相应”的整体观、“不治已病治未病”的疾病预防观、“春夏养阳，秋冬养阴”的阴阳平衡观、经络养生观及五行生克制化，在该理论指导下衍生了多种具体治疗方法，其中“三伏贴”是最能体现冬病夏治理念的疗法。冬病夏治穴位贴敷疗法被应用于多种疾病的防治，尤其是对肺系疾病的预防和治疗上取得了良好疗效。 支气管哮喘(bronchial asthma)简称哮喘，是由多种细胞和细胞组分参与的气道慢性炎症性疾病，是一种以气道高反应性和可逆性气道阻塞为特征的免疫变态反应性疾病。目前全球约有3亿哮喘患者，其中每年约有1500万人因该病丧失劳动能力，中国已有2000万的哮喘患者，且哮喘的患病率呈持续升高的趋势，给患者和社会带来了沉重的负担，因此哮喘被认为是现阶段对公众健康具有重大威胁的慢性肺部疾病。西医在哮喘急性发作期的治疗上有明显优势，但对于非急性发作期的防治尚不令人满意。冬病夏治穴位贴敷疗法以其疗效显著，治疗费用低，无明显不良反应，且能有效防止其复发等优势，被广大哮喘患者所接受。但是其作用机制不明确且相关研究较少，难以从整体层面阐述其作用机理，对其进一步深入的探讨研究有赖于适合阐释中医理论的技术平台，而代谢组学技术则提供了很好的切入点。 代谢组学(metabolomics)是继基因组学、蛋白质组学和转录组学之后兴起的系统生物学的新分支。它通过考察生物体系受刺激或扰动前后代谢产物图谱及其动态变化来研究生物体系的代谢网络。它跳过了生命体内复杂的调控过程，通过对代谢物的分析给出最终的、整体的结果，这种在整体上展示生物体内在的动态变化状况的技术，避免了以往采用单一或少数几个指标研究某种生理和病理变化的弊端，故而在方法学上具有融整体、动态、综合、分析于一体的特点，符合中医学整体恒动观念，是一项比较适合中医学研究的技术手段。 课题组借助代谢组学技术，通过对肺气虚型哮喘患者经冬病夏治穴位贴敷干预前后及干预后冬季代谢物的分析，确定肺气虚型哮喘患者的“代谢组学特征”的小分子生物标志物及冬病夏治穴位贴敷发挥疗效的内源性物质基础，以小分子生物标志物为线索探讨冬病夏治穴位贴敷疗法防治哮喘的作用机制。并讨论冬病夏治穴位贴敷对哮喘患者免疫、炎症、神经调控机制的影响，以期从较为“宏观”层面探讨作用机制的同时反证其临床疗效。通过上述研究将为精准医学、提高临床疗效奠定坚实的实验基础。 本篇论文主要包括理论、临床和实验三大部分。 第一部分冬病夏治理论研究概述 目的：研究冬病夏治理论内涵并总结其临床应用及治疗哮喘的作用机理，探讨利用新技术平台对冬病夏治防治哮喘的机制进行深入、全面探索的可行性。 方法：根据古今文献记载，从冬病夏治理论渊源、防治肺系疾病的临床应用、防治哮喘的作用机制研究及新研究方法等角度进行了详细论述。 结果：冬病夏治有丰富的理论内涵，其防治疾病的方法被广泛应用于临床实践，并取得良好疗效。但发挥疗效的作用机理尚不明确，需要适合阐述中医理论的研究方法进一步深入探讨。 第二部分冬病夏治穴位贴敷防治支气管哮喘临床疗效观察 目的：观察冬病夏治穴位贴敷防治支气管哮喘的临床疗效。 方法：采用自身配对比较方法，选择符合诊断标准的哮喘患者50例，给予冬病夏治穴位贴敷治疗。详细记录患者治疗前后症状积分、发作次数，并对其生活质量进行评分比较。 结果：与治疗前比较，治疗后哮喘患者临床症状评分均明显降低、发病次数减少，差异有统计学意义(P<0.05),总有效率为86％；治疗后哮喘患者哮喘症状、活动受限、心理功能状况及对自我健康的关心等四个维度评分均有不同程度升高，差异有统计学意义(P<0.05)；对刺激原的反应评分虽有所提高，但差异无统计学意义(P>0.05)。 第三部分冬病夏治穴位贴敷防治支气管哮喘的作用机制的实验研究 实验一肺气虚型支气管哮喘患者血浆代谢组学特征研究 目的：应用代谢组学技术研究肺气虚型支气管哮喘患者的血浆代谢组学特征，寻找肺气虚型哮喘的潜在生物标志物。 方法：选择符合诊断标准的哮喘患者50例，设为疾病组；并选择50例健康志愿者，设为正常组。分别对正常组及疾病组采集血液。采用高效液相色谱-质谱联用仪(HPLC-MS)检测两组的血浆代谢物，利用主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)对数据进行统计分析，比较两组血浆代谢组学原始图谱和数据，找寻潜在生物标志物。 结果：疾病组的代谢谱与正常组明显不同，初步推测组胺、胆碱、半胱氨酸、同型半胱氨酸、鸟氨酸、谷氨酸、锌、肾上腺素、高肌肽等9种物质为肺气虚型支气管哮喘的潜在代谢标志物。其中组胺、胆碱、鸟氨酸、同型半胱氨酸在疾病组呈上升趋势，其他5种物质均呈下降趋势。 实验二基于代谢组学探讨冬病夏治穴位贴敷防治支气管哮喘的作用机制研究 目的：应用代谢组学探讨冬病夏治穴位贴敷防治支气管哮喘的作用机制，找寻其发挥疗效的潜在生物标志物。 方法：选择符合诊断标准的哮喘患者50例，给予冬病夏治穴位贴敷治疗。分别于治疗前、治疗后及治疗后冬季采集血液。采用高效液相色谱-质谱联用仪(HPLC-MS)检测三次血浆代谢物，利用主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)对数据进行统计分析，比较三次血浆代谢组学原始图谱和数据，找寻潜在生物标志物。 结果：(1)哮喘患者治疗后的代谢谱与治疗前有明显不同，初步推测组胺、胆碱、半胱氨酸、同型半胱氨酸、锌、鸟氨酸、腺嘌呤、乙酰乙酸、多巴胺等9种物质为区别哮喘患者治疗前后差异性潜在代谢标志物。其中组胺、胆碱、鸟氨酸、同型半胱氨酸、乙酰乙酸、腺嘌呤在治疗后呈下降趋势，其他3种物质均呈上升趋势。(2)哮喘患者治疗后冬季的代谢谱与治疗前有明显不同，初步推测出胆碱、半胱氨酸、锌、鸟氨酸、肾上腺素、高肌肽、同型半胱氨酸、脱氢抗坏血酸、乙酰胆碱等9种物质为区别哮喘患者治疗前与治疗后冬季差异性潜在代谢标志物。其中胆碱、鸟氨酸、同型半胱氨酸、乙酰胆碱在治疗后冬季呈下降趋势，其他5种物质均呈上升趋势。 实验三冬病夏治穴位贴敷对支气管哮喘患者免疫、炎症及神经调控机制的影响 目的：从免疫、炎症及神经调控机制探讨冬病夏治穴位贴敷防治支气管哮喘的作用机理。 方法：选择符合诊断标准的哮喘患者50例，设为疾病组，给予冬病夏治穴位贴敷治疗；并选择50例健康志愿者，设为正常组。检测正常组及疾病组哮喘患者治疗前、治疗后及治疗后冬季血清免疫球蛋白A、G、E(IgA、IgG、IgE)、干扰素-γ(IFN-γ)、白细胞介素-4(IL-4)、白细胞介素-10(IL-10)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、血浆P物质(SP)及血管活性肠肽(VIP)的含量，比较正常组、疾病组治疗前、治疗后及治疗后冬季检测指标的差异。 结果：(1)免疫球蛋白：与正常组比较，哮喘患者治疗前、治疗后及治疗后冬季血清IgE含量均明显升高，血清IgA、IgG含量均明显降低，差异有统计学意义(P<0.05)。与治疗前比较，哮喘患者治疗后及治疗后冬季血清IgE含量均明显降低，血清IgA、IgG含量明显升高，差异有统计学意义(P<0.05)。(2)细胞因子：与正常组比较，哮喘患者治疗前、治疗后及治疗后冬季血清IFN-γ、IL-10含量均明显降低，血清TNF-α含量升高，差异有统计学意义(P<0.05)；而 IL-4含量在治疗前和治疗后冬季升高(P<0.05)，治疗后与正常组比较，差异无统计学意义(P>0.05)。与治疗前比较，哮喘患者治疗后及治疗后冬季血清 IFN-γ、IL-10含量明显升高，血清 IL-4含量明显降低，差异有统计学意义(P<0.05)；而 TNF-α含量虽有降低，但差异无统计学意义(P>0.05)。(3)神经递质：与正常组比较，哮喘患者治疗前、治疗后及治疗后冬季血浆SP含量明显升高，VIP含量明显降低，差异有统计学意义(P<0.05)。与治疗前比较，哮喘患者治疗后及治疗后冬季血浆SP含量明显降低，VIP含量明显升高，差异有统计学意义(P<0.05)。 结论： 1目前冬病夏治穴位贴敷防治支气管哮喘的作用机制研究较少，且集中于夏季治疗时段某一功能的相关个别指标，难以全面而整体地阐释其机理。代谢组学技术所具备的优势和特点有利于进一步深入探讨冬病夏治穴位贴敷防治哮喘的作用机制，为全面而整体地研究其作用机理提供了可能。 2冬病夏治穴位贴敷疗法不仅能够改善哮喘患者的临床症状、减少发作次数，而且能够提高患者生存质量，疗效确切，为作用机制研究提供了坚实的临床基础。 3肺气虚型支气管哮喘患者内源性物质变化可能与胆碱代谢、氨基酸代谢及能量代谢有关，还伴有激素、微量元素及细胞因子的异常变化；同时还可能存在抗氧化应激及抗凋亡机制异常、维生素类的缺乏和氨转运的异常。 4冬病夏治穴位贴敷防治支气管哮喘的作用机制可能与调节氨基酸代谢及能量代谢，增强免疫功能，提高机体抗氧化及抗凋亡能力，调控细胞信号及神经递质，改善氨转运，调节激素水平有关。 5冬病夏治穴位贴敷防治支气管哮喘的作用机制中夏季治疗期以调控细胞信号和抑制变态反应为特有机制；冬季则以调节激素水平和增强抗氧化能力为特有机制。 6冬病夏治穴位贴敷可能通过调控细胞因子的分泌，调节神经递质的释放，从而改善免疫功能，减轻炎症反应，起到防治支气管哮喘的作用。 7冬病夏治穴位贴敷防治支气管哮喘的作用机制存在夏季治疗时段和冬季防治时段的差异，因此本研究同时探讨夏季治疗期和冬季防治期作用机制的异同，更有利于全面而整体地阐释其机理。
支气管哮喘;冬病夏治;穴位贴敷法;代谢组学;临床疗效
河北医科大学
博士
中医诊断学
王亚利
2016
中文
R562.25;R244.9
150
2016-09-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）