熱敏通道與中藥的四氣學(xué)說?

高 琳，趙紅霞，楊 楨△

(1.北京中醫(yī)藥大學(xué)，北京 100029；2.中國中醫(yī)科學(xué)院中醫(yī)基礎(chǔ)理論研究所，北京 100700)

寒熱溫涼是人類對溫覺的感受，既直觀又普遍，既有生理的一面又有病理的一面。寒溫也是法于自然的中醫(yī)理論的基本概念，如中藥的四氣學(xué)說。四氣學(xué)說是中藥藥性理論的重要內(nèi)容，幾乎每種中藥都有其寒溫屬性。千百年來，在中醫(yī)理論的影響下，中國人已經(jīng)習(xí)慣使用寒溫概念來描述疾病、藥性，甚至普通食物的性能。但是，人類一直在積極探索寒溫的機(jī)理，近年來又有重要突破。隨著現(xiàn)代生命科學(xué)分子水平研究的深入，某些受體和離子通道的發(fā)現(xiàn)，寒溫的本質(zhì)研究也隨之發(fā)展。Thermo-TRP ion channel(溫度敏感TRP離子通道，簡稱熱敏通道)的發(fā)現(xiàn)就是這方面的重要進(jìn)展。本文試以中藥的四氣為例，探討熱敏通道理論對四氣研究可能的影響。

1 熱敏通道簡介

1.1 熱敏通道的起源

人們都體會過對辣椒的感受，無論在舌頭還是在皮膚，人們都能體味到辣椒的獨特感受。研究人員可以分離出1種或數(shù)種有辣味辣感的物質(zhì)。人們也知道這是一種感覺，應(yīng)該到感覺神經(jīng)元上去尋找這種物質(zhì)對應(yīng)的受體。經(jīng)過不懈的努力，科學(xué)家在感覺神經(jīng)元Ca++內(nèi)流的時候，發(fā)現(xiàn)一段編碼辣椒素受體的cDNA成功隔離并進(jìn)行了克隆?？寺〕鰜淼氖荏w屬于選擇性陽離子通道，與TRP大家族的結(jié)構(gòu)有關(guān)。除辣椒素可以激活這個受體外，一定的溫度也可激活這個受體，提示這是人體的一個熱刺激感受器[1]。這一發(fā)現(xiàn)是人類對寒熱認(rèn)知深化的一個里程碑，這個受體開始命名為辣椒素受體1(vanilloid receptor 1，VR1)，后為強(qiáng)調(diào)其TRP離子通道家族的成員而更名為TRPV1。幾年后，對薄荷等感知的受體陸續(xù)也被發(fā)現(xiàn)，人們終于把熱是如何影響人體生命活動的認(rèn)識往前推進(jìn)了一步，從分子水平理解了熱的作用靶點。

現(xiàn)在已經(jīng)清楚的在哺乳動物中，TRP通道分為7大類30多種[2]。其中確認(rèn)分布在感覺神經(jīng)元上的熱敏通道有6種，在從冷痛到熱傷的某一特定溫度它們被激活、表達(dá)。其中TRP vanilloid(辣椒素TRP通道，TRPV)1-2轉(zhuǎn)導(dǎo)熱(noxious hot)、TRPV3-4轉(zhuǎn)導(dǎo)溫(warm)、TRP melastatin(TRPM)8轉(zhuǎn)導(dǎo)涼(moderate cooling)、TRP ankyrin(TRPA)1轉(zhuǎn)導(dǎo)寒(extreme cooling)。在舌頭上感覺溫度的或許是TRPM5，它同時感受味覺[3]。眾多存在于食品和環(huán)境中的天然化合物能激活熱通道。中藥中寒熱表現(xiàn)突出的辣椒、干姜、薄荷等就是熱敏通道激活劑。

1.2 熱-TRP離子通道功能及部分中藥激動劑

表1顯示，典型的熱敏通道、其溫度靈敏度、中藥激動劑和功能。

表1 熱敏通道的溫度敏感特性、中藥激動劑和功能[3]

注：據(jù)Br J Pharmacol. 2012 February

1.3 熱敏通道有可能成為中藥藥性理論研究的重要工具

四氣又稱做四性，是中藥的重要屬性，是指中藥具有寒、熱、溫、涼4種藥性，是中藥藥性的主要內(nèi)容之一，也是指導(dǎo)中藥運用的重要理論。關(guān)于四氣的來源和所指，中藥的四氣指寒熱溫涼，大概是源于《內(nèi)經(jīng)》，其雖未言明但其意旨是清楚的。寇宗奭則不認(rèn)同，指出寒熱溫涼是四性，認(rèn)為以《禮記》所說四氣香臭腥臊來定義四氣，似乎更加符合中文語義和實際情況。但從學(xué)術(shù)分化來看，四氣的定義不可更易了，所以李時珍在《本草綱目》說：“自素問以來，只以氣味言，卒難改易，故從舊爾。”

寒熱溫涼首先是人類感覺器官的一種直覺，其產(chǎn)生是非常自然的，中藥早期的氣味分類主要是來自于感覺。隨著中醫(yī)理論的升華，將四氣已經(jīng)定義為：凡是能減輕或消除溫?zé)岵∽C的藥物大多屬于涼性或寒性；反之能夠減輕或消除寒涼病證的藥物大多屬于溫性或熱性。王好古舉例：“本草之味有五，氣有四。然一味之中有四氣，如辛味則石膏寒、桂附熱、半夏溫、薄荷涼之類是也。”這種理論直接指導(dǎo)了用藥原則?！端貑枴ぶ琳嬉笳摗罚骸昂邿嶂?，熱者寒之?！薄渡褶r(nóng)本草經(jīng)》：“療寒以熱藥，療熱以寒藥”，即熱證用寒涼藥，寒證用溫?zé)崴帲躁巹訇?，以陽勝陰，這是因為寒涼藥具有清熱、解毒、消炎等功能，溫?zé)崴幘哂袦仃?、散寒、救逆等功能，在臨床上分別用于陽證和熱證、陰證和寒證，目的就是利用中藥藥性之偏性，調(diào)節(jié)機(jī)體陰陽之偏性，以達(dá)到陰陽之間的相對平衡，使疾病痊愈。這是中醫(yī)藥理論大廈的主要基石之一。但在15年前，在分子層面上對寒溫的理解已取得了重要突破[1]，中醫(yī)藥理論面臨進(jìn)一步的深化。

如前已述，近15年來西方科學(xué)家對辣椒、大戟、薄荷、樟腦、芥子油、丁香、牛至、生姜、大蒜和香芹等藥物進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)不少激活熱敏通道的單體，為這方面的研究奠定了基礎(chǔ)。但那些研究和中醫(yī)藥工作者的出發(fā)點和歸宿都是不一樣的，他們是以這類藥物作為工具，尋求機(jī)理和原理上的突破；而中醫(yī)藥工作者應(yīng)該是以他們發(fā)現(xiàn)的原理作為工具，來深化既有的中醫(yī)理論知識。

2 熱敏通道有助于中藥四氣學(xué)說的研究

人類對溫度的感知是客觀存在的，中醫(yī)理論把寒熱理論作為其核心理論之一，由此經(jīng)驗出發(fā)，沿襲數(shù)千年的寒熱藥物可望在量化方面取得重要進(jìn)展。

2.1 四氣分類的依據(jù)

中藥的寒涼溫?zé)崾歉泄俚漠a(chǎn)物，盡管感官是可靠的，但也是因人而異的，有時候差異還很大。熱敏通道的熱激活閾值是可以測量的，可以成為部分中藥寒溫量化分類的依據(jù)。

我們?nèi)绻阎兴幍乃臍獍雌涑潭确譃榇鬅?、熱、溫、涼、寒、大?個等級，就正好與熱-TRP離子通道可以分為6個等級對應(yīng)。目前，已經(jīng)有很多實驗證明，部分中藥或植物提取物可以激活相應(yīng)的熱敏通道，而這些熱敏通道又有限對應(yīng)激活溫度，我們可以把激活溫度作為量化標(biāo)準(zhǔn)，判定中藥的四氣。這個對應(yīng)關(guān)系為中藥的寒溫特性定量提供了新思路，應(yīng)該是中藥和方劑研究的重要方向。

以符合中藥理論的方式對四氣進(jìn)行分類。非常巧妙的是，熱敏通道對寒熱的分類也是4類。綜合有關(guān)報道我們建議，以熱敏通道的熱激活閾值作為分類依據(jù)：大熱，激活TRPV2，激活溫度≥52℃；熱，激活TRPV1，激活溫度≥43℃；溫，激活TRPV3，激活溫度≥34℃～38℃；涼，激活TRPV4，激活溫度≥27℃～34℃；寒，激活TRPM8，激活溫度≥25℃～28℃；大寒，激活TRPA1，激活溫度≤17℃，這幾個溫度點很巧妙地與中藥的四氣相合。實際上這些值是人類研究自身感覺得出的結(jié)果，可見感覺是有物質(zhì)基礎(chǔ)的。觸發(fā)1次大量電流的起始電流稱為閾值。使用閾值這一概念是為了便于理解，其實在很多情況下，少許電流的產(chǎn)生是非常普遍的。對典型的寒熱中藥以此進(jìn)行分析并判定其寒熱屬性，是可行的。

2.2 四氣的定量研究

對四氣展開定量研究十分有必要，熱敏通道為某些中藥的四氣定量提供了手段。以辣椒和胡椒的溫性比較為例。辣椒進(jìn)入中國的時間很晚，入藥使用不普遍，不是一般意義上的中藥，經(jīng)典名方也沒有使用辣椒的，但其辛溫的藥性是不可否認(rèn)的。胡椒早已入藥，胡椒科的另外一個中藥蓽撥應(yīng)用也很廣泛，它們都含有胡椒堿，都有溫中散寒止痛的功效，用于脘腹冷痛、嘔吐、泄瀉、偏頭痛以及外治牙痛。事實上，胡椒的作用比辣椒好，這可以通過實驗比較得出結(jié)論。

胡椒堿激活TRPV1的能力(這里指藥效濃度)不如辣椒素(濃度-效果曲線，胡椒堿：EC50=37.9±1.9 μM；辣椒堿EC50=0.29±0.05 μM)，但是止痛功效卻是辣椒素的2倍，其原理是使TRPV1受體快速脫敏[4]。這可以解釋為什么胡椒不如辣椒那么辣，卻比辣椒的止痛作用好。有時口感與實驗數(shù)據(jù)往往不是一致的。如0.6 μM的辣椒素即可嘗出辣味，而胡椒需要10.5 μM的濃度[5](圖1、2)。同類的研究還有比較生姜中各成分的療效的[6](圖3)。

圖1 在有效濃度條件下，胡椒堿比 辣椒素產(chǎn)生更大的離子電流[4]

圖2 連續(xù)8次，每次5 s給藥。b可以看出， 圖形迅速縮小，表明電流明顯減少，脫敏迅速[4]

圖3 辣椒素，6-，8-姜辣素， 姜油酮的藥效比較[6]

另外，吳茱萸中的吳茱萸堿也是TRPV1激動劑，其活性是辣椒素的1/3～1/19。且吳茱萸堿沒有辣味，其作用機(jī)制可能還有其他因素參與[7]。樟腦也是一個TRPV1受體激動劑，與辣椒素比需要更高的濃度激活，不過它脫敏既迅速又完全，顯示出藥力持久。

對常見的中藥進(jìn)行熱敏通道分析，可以直觀量化地觀察某些中藥的寒溫屬性。

3 中藥的四氣與人類感覺的關(guān)系

事實上熱敏通道與基于感覺的四氣理論有很大差異，原因是類比原理使得中醫(yī)將類似功用的藥物歸納在一起，使得幾乎所有中藥都有寒溫屬性，但是不可能所有中藥都能激活熱敏通道。四氣已經(jīng)是一個綜合性概念。既然四氣源自于感覺，那么感覺的分子基礎(chǔ)會對充分理解四氣有幫助。除上述所說的，還可以厘清一些概念，深化對中藥四氣五味諸多概念的認(rèn)識。

現(xiàn)在，我們以寒溫屬性來分別中藥，很難發(fā)現(xiàn)一個藥物既是寒性又具備熱性。但是可以發(fā)現(xiàn)不同的醫(yī)家對同一個中藥寒溫認(rèn)識可以相反。如有的本草記載其寒，而有的記載其熱？大蒜或許能夠解釋這個矛盾現(xiàn)象。大蒜的辛辣成分存在于生大蒜中，稱為大蒜素。大蒜素能同時激活寒溫2個通道：TRPV1、TRPA1[8]。藥量也發(fā)揮影響，低濃度的薄荷產(chǎn)生清涼感，高濃度的薄荷產(chǎn)生灼熱燒傷感。

還有另外一種可能，即使口味嘗不出2種感覺的藥物，也能激活寒熱2種TRP通道。這大概能解釋為什么一種藥物在不同的本草著作中寒溫屬性迥異，也許是不同醫(yī)家關(guān)注到同一藥物的不同表現(xiàn)。

王好古對同一種中藥具有寒溫相反的兩種屬性有過論述：“有一物一氣者，一物二氣者。或生熟異氣味，或根苗異氣味?；驕囟喽蔁?，或涼多而成寒，或寒熱各半而成溫?；驘嵴叨啵呱?，寒不為之寒；或寒者多，熱者少，熱不為之熱，不可一途而取也?！笔欠裾娴倪@樣寒溫可以抵消呢？

有一項研究發(fā)現(xiàn)黑胡椒中存在新的TRP激動劑，胡椒中的isopiperine、isochavicine、piperanine、àpiperolein和piperolein B都能激活TRPV1和TRPA1[9]。這2個受體感知的是一對矛盾的感覺。這2種熱敏通道的激動劑存在交叉脫敏，最后阻斷炎癥和疼痛帶來的不適。實際上，對寒證和熱證都發(fā)揮作用了，如果說這樣的中藥具有寒溫二重性是客觀的。

高良姜的主要刺激性成分是1′-乙酰氧基胡椒酚乙酸酯(ACA)。ACA不能激活人類胚胎腎細(xì)胞(HEK，一種常用的離子通道細(xì)胞模型)上的TRPV1表達(dá)，但強(qiáng)烈激活TRPA1表達(dá)。與典型的TRPA1激動劑芥末油比，ACA的效果更強(qiáng)。

關(guān)于高良姜和肉桂的寒熱屬性，熱敏通道與中醫(yī)的看法不一致[10]，它們都是有名的溫?zé)崴帲杉せ畹木尤欢际呛ǖ馈，F(xiàn)有證據(jù)表明，這是熱敏通道以外其他因素參與的結(jié)果。這個例子有力地證明，中藥的療效常常是綜合性的。高良姜和肉桂激活的是寒通道，且很多藥物作用于多通道，最終表達(dá)的是一個混合性感受。

可以想象，熱敏通道研究中藥的四氣，得到的某些結(jié)果可能和我們希望的不一致。需要考慮的因素有，①熱敏通道對氣味香辣芬芳和刺激性藥物的分析更有效。因為這些受體主要是一種感覺傳感器，這些通道傳導(dǎo)味覺、嗅覺、溫度的感受。典型寒熱中藥的四氣一致性可能更強(qiáng)。當(dāng)四氣的含義擴(kuò)大后，寒溫的意義可能就削弱了。②某些藥物盡管不能直接激活熱敏通道，也許會有協(xié)同方式影響寒熱。也可能同一種單體分別通過不同的機(jī)制，產(chǎn)生寒溫感受。③有的藥物不是以激活熱敏通道的方式發(fā)揮寒熱作用。

總之，使用熱敏通道作為檢測工具測試的藥性只是狹義層面上的寒溫屬性，多數(shù)是感覺上可以感知的寒溫。中醫(yī)也特別強(qiáng)調(diào)這種溫暖感，至于寒性和清熱包含的范圍可能廣泛得多。中藥對炎性因子所產(chǎn)生的發(fā)熱治療作用可能在熱敏通道調(diào)整的范圍外。由此可見，熱敏通道為中藥四氣理論的研究提供了新的研究方法與思路，從而客觀地揭示了中藥藥性理論的科學(xué)內(nèi)涵，以達(dá)到更有效地指導(dǎo)臨床實踐之目的。

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