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目的:气血是人体的根本与核心,人之身,气血而已。《难经·八难》曰:“气者,人之根本也。”作为本源的元气则“附于气血之内,宰乎气血之先”。元气是诸气之源,气足则血荣,血虚气亦虚,气血荣衰的表现也是内在元气荣衰的反映,严重的气血亏虚包含或体现为元气亏虚。干细胞研究是近50年来发展最迅速、研究最深入和成果应用最丰富的医学领域,目前仍在高速发展、日新月异。元气与干细胞在名称含义、来源和分布、功能等方面高度相似。元气化生诸气而气生血,造血干细胞是血液的始祖和源泉,元气封藏于肾,是“肾间动气”,而造血干细胞定居于骨髓,肾主髓,骨髓也是中医肾的组成部分。本研究通过运动疲劳导致小鼠气虚,并应用乙酰苯肼和环磷酰胺联合用药导致小鼠血虚,导致严重气血双虚而构建元气亏虚小鼠模型,并分析给予人参养荣汤治疗前后的情况变化,来探讨益气养血法对元气亏虚小鼠的干预情况和作用机制。方法:1、理论探讨:整理“中医元气论”等古籍文献和发展脉络,分析元气与气血的关系、元气与干细胞(尤其是造血干细胞)的关联、以及元气亏虚与现代疾病(尤其是血液相关疾病)的关系,借鉴气虚和血虚动物模型而为元气亏虚动物模型的构建提供理论基础和指导意见。2、实验研究:选择6周龄雌性昆明小鼠,通过跑步运动疲劳和注射乙酰苯肼、环磷酰胺构建元气亏虚动物模型,使用益气养血经典名方人参养荣汤进行干预,随机分为空白组、模型组、人参养荣汤低剂量组(荣低组)、人参养荣汤中剂量组(荣中组)和人参养荣汤高剂量组(荣高组),观察造模及给药前后小鼠的一般状态变化,通过自发活动、Morris水迷宫实验探讨元气亏虚动物模型的行为和认知能力的变化和恢复情况,检测外周血红细胞数目(RBC)、白细胞数目(WBC)、血红蛋白浓度(HGB)和血小板数目(PLT)的情况变化,ELISA检测红细胞生成素EPO、白介素IL-3和IL-6的表达变化,并利用流式细胞仪检测骨髓造血干细胞和外周血造血干细胞的情况,以及应用网络药理学分析人参养荣汤在贫血方面的作用靶点。结果:1、一般症状和体重。造模之后的小鼠整体出现饮食量下降、行动迟缓、精神萎靡、毛蓬竖而少光泽、大便排泄减少和部分小鼠出现躁狂等现象。在给予人参养荣汤治疗后,荣低组、荣中组和荣高组的小鼠均有不同程度的状态恢复。体重方面,造模前第一天各组小鼠体重无差异,P<0.05;造模后,小鼠体重均降低,P<0.05;应用人参养荣汤治疗后,荣低组、荣中组和荣高组小鼠的体重相比于空白组来讲,体重仍然偏低,P<0.05,但相对模型组来讲,其体重恢复较为明显,P<0.05,三组之间小鼠体重无差异,P<0.05。2、自主活动实验。与空白组同期小鼠相比,模型组小鼠的总路程和平均速度均显著减少,P<0.01,休息时间和中央时间显著延长,P<0.01。与模型组相比,荣中组总路程和平均速度均显著增加,P<0.01,但仍比空白组减少,P<0.05;休息时间和中央时间缩短,P<0.01,但仍较空白组延长,P<0.05。与模型组同期小鼠相比,荣高组总路程和平均速度均显著增加,P<0.01,并与空白组相接近,P<0.01,休息时间和中央时间缩短,P<0.01,也接近空白组,P<0.01.3、Morris水迷宫实验。与空白组同期小鼠相比,模型组小鼠的总里程、平均速度和穿越平台次数显著降低,P<0.01,第一次抵达平台时间显著延长,P<0.01。与空白组同期小鼠相比,荣低组、荣中组和荣高组小鼠的总里程、平均速度和穿越平台次数仍然较低,第一次抵达平台时间仍然较长,P<0.05,但与同期模型组小鼠相比,荣低组、荣中组和荣高组小鼠的总里程、平均速度和穿越平台次数显著提升,第一次抵达平台时间显著缩短,P<0.01。4、血液指标检测。与空白组同期小鼠相比,模型组小鼠的红细胞数目(RBC)、白细胞数目(WBC)、血红蛋白浓度(HGB)和血小板数目(PLT)均显著减少,P<0.05。与模型组同期小鼠相比,荣低组、荣中组和荣高组小鼠的RBC、WBC、HGB和PLT明显增加,P<0.05。与空白组同期小鼠相比,模型组的EPO、IL-3和IL-6表达量明显下降,P<0.01;与模型组同期小鼠相比,荣低组、荣中组、荣高组的EPO、IL-3和IL-6表达量均增加,P<0.05,其中荣高组EPO、IL-3和IL-6表达量超过了空白组,P<0.05。5、造血干细胞检测。与空白组相比,正常小鼠给予人参养荣汤治疗(与荣中组的给药剂量相同)的空药组(空白加药组)小鼠的骨髓造血干细胞的比例有所增加,P<0.05。与空白组相比,模型组小鼠的骨髓造血干细胞的比例明显下降,P<0.05,而给予人参养荣汤治疗后,荣低组、荣中组、荣高组的骨髓造血干细胞的比例有所增加,P<0.05,其中荣高组的比例与空药组的比例相当,P<0.05。6、成分分析和网络药理学分析。液相检测人参养荣汤中每位药材所含的成分,除了茯苓未检测到任何信号外,其他组分药材均有明确的信号检出并指认出部分成分。通过网络药理学分析人参养荣汤与贫血之间的关系,筛选出人参养荣汤有效活性成分217个,包括槲皮素、甘乌内酯、阿魏酰酪胺、山奈酚等10个核心化学活性成分,获得167个治疗贫血的潜在作用靶点,其中STAT3、IL-6、VEGFA、AKT1、EGFR是5个核心靶点,也获得了20条显著富集信号通路,其中STAT3、IL6及其相关信号通路与造血干细胞调控高度相关。结论:1、人以气血为本,元气是气血之源、之根。通过跑步运动疲劳导致气虚和注射乙酰苯肼、环磷酰胺导致血虚而构建的严重气血亏虚小鼠模型符合元气亏虚的证候,可以作为元气亏虚动物模型的选择之一。2、人参养荣汤可提高与干细胞增殖或分化相关的EPO、IL-3、IL-6的表达量,提高正常小鼠以及元气亏虚小鼠的骨髓造血干细胞比例,揭示了元气与造血干细胞之间的关联性,表明益气养血法可以治疗元气亏虚病证,并可能与提高造血干细胞的比例和数量有关。3、人参养荣汤活性成分较多,作用广泛,网络药理学分析与贫血相关的作用靶点可能为STAT3、IL-6、VEGFA、AKT1、EGFR,与实验中ELISA检测血液中IL-6含量变化结果相一致。4、元气与造血干细胞存在关联,用造血干细胞的数量与活力来表征元气是可行的,随着造血干细胞与外周血各细胞比例关系的深入研究,以外周血相关指标的状态来反映元气的状态成为可能并极大提升中医元气理论的发展和应用。