水熊虫独特的生理特点给予辐射防护的启示-水熊虫独特的生理特点与空间辐射损伤修复中医药基本策略的对比研究.docx

    水熊虫独特的生理特点给予辐射防护的启示-水熊虫独特的生理特点与空间辐射损伤修复中医药基本策略的对比研究    【摘要】目的：鉴于水熊虫可耐受极端环境，对比中药辐射防护作用，探讨水熊虫抗辐射的可能机制，用中医基础理论归属其“特质”，为辐射防护寻找新的中药提供理论支持方法：综述中药辐射防护研究文献及航天员在空间的特点，对比水熊虫的生理特点，按照取类比象的原则，梳理出水熊虫的在中医学理论下的“特质”结果：水熊虫的“特质”为没心没肺、肝气条达，脾气充盛、肾精充盛结论：水熊虫因其“特质”可以耐受高强γ辐射，对比具有辐射防护作用的中药的功效，为寻找新的可能具有辐射防护的中药提供了理论支持关键词】水熊，生理特点，中医药，防治策略R28A2096-0867（2015）-09-162-031773年德国牧师J.A.E.Goeze首次报道了水熊虫这种生物，水熊虫是属于缓步动物门的一种很小的生物，广泛分布于地球上各个角落，从从喜马拉雅山脉6000米以上到深海四千米以下甚至是南北极的苔藓植物中都可以找到它们的足迹，目前种类有1000多种它们的幼虫体长0.1毫米，成年体虫也不过是1.5毫米，但是这种生物可以耐受极端温度变化（-271-150℃），在10年无水的沙漠中存活，同时缓步动物们独特的外皮层可以防御极强的辐射（在57000伦琴强大的辐射下不会死亡，只需要500伦琴就可以杀死人类），因而有报道说水熊目前也许是为宜原子弹杀不死的动物。

2007年9月，欧洲航天局的FOTON-M3实验任务中，完全暴漏在太空环境中的水熊生存了10天，虽然只有10%的存活率，但是这些存活下来的水熊仍然能够继续繁殖后代甚至是巨大的压力（6倍于马里亚纳海沟的水压）都不能杀死它们［1］，在寒冷状态下它们可以脱水至身体的含水量为3%［2］，可见这种生物对于极端环境防护研究具有重要意义依据其生理特点，按照中医“取类比象”的原则，本文将水熊与人类进行对比，提出了一些有根据的设想1）水熊虫独特的解剖结构带给我们的启示陆地上的脊椎动物都是由九大系统构成的，即为循环系统（心血管系统），消化系统，呼吸系统，泌尿（生殖系统），神经系统（中枢神经系统和周围神经系统），骨骼和肌肉系统（或者合并为运动系统），免疫系统、内分泌系统而水熊虫是没有循环系统和呼吸系统的，因为躯体狭小不需要像大型动植物一样需要脉管系统来进行物质运输（包括营养物质与代谢废物），这同样印证了一句话，一个系统越复杂越容易出问题，因为复杂系统是由简单系统来构成的，因此从系统复杂性来说，因为水熊机体狭小，从其进食到排泄的过程与原生细菌的代谢更为接近同时，在现代医学中，循环系统最重要的原动力是心脏，而呼吸系统就是肺脏，可以说水熊虫正是“没心没肺”所以才可以在在极端环境中生存。

2）水熊虫无“心”带给我们的启示在中医学中论述的“心”、“肝”、“脾”、“肺”、“肾”五脏中，虽然“心”、“肝”、“脾”、“肺”、“肾”并不完全等同于现代医学的心脏、肺脏、肝脏、脾脏、肾脏、但是中医学中对“心”的论述中说“心”主血脉，这个“心”与现代医学心脏的认识是基本相同的，有报道描述了，美国佐治亚州维达利亚市的一名男子名叫桑尼•格雷厄姆接受“换心手术”，他移植了一名33岁自杀男子特里•科特的心脏心脏移植手术以后，他竟然不可救药地爱上了科特当时28岁的遗孀谢丽尔，几年后两人结婚然而，在2008年4月2日，69岁的格雷厄姆竟然也步上了心脏捐赠者科特的后尘——自杀身亡［3］这说明了心脏是可以通过神经内分泌调节在一定程度上控制人的性格、喜好、甚至行为习惯的，在一定程度上证明了中医学的“心”主神明的合理性，因而中医学中的“心”包括了一部脑的供能，人类在遭受重大的精神创伤比如亲人的去世，失去工作、活着失恋、都会有伤心的感觉，启示这是体内肾上腺素大量分泌、诱导心肌细胞凋亡的过程［4］、心肌细胞这种无再生能力的细胞大量凋亡就会使人“伤心欲绝”，这也是为什么我们听说亲人去世是由于某人过度悲痛一并去了的缘故。

正是因为水熊没有”心”，所以在极端环境中财不会“伤伤神、伤心”很多治疗心脏疾患中药都有抗辐射作用，如丹参［5］，五味子［6］、当归［7］、黄芪［8］、黄连［9］等因此，这提示我们很多活血化瘀、养血补心、益气温阳、清心降火、养心安神作用的中药可能防护心脏受到的辐射损伤3）水熊虫无“肺”带给我们的启示中医学中对“肺”的论述是“肺主一身之气”，“肺朝百脉”，“肺为娇脏”这两点类似于现代医学认为的，肺脏是呼吸器官很多恶性肿瘤都可以发生肺转移的事实是一致［10］肺脏通过呼吸调节体内酸碱平衡，间接也会影响电解质的代谢，转换血管紧张素Ⅰ为血管紧张素Ⅱ来调节血压也是“肺主行水”的现实依据之一［11］因此，水熊没有肺脏，也就不会太“娇”气，况且、水熊被几丁质构成的角质层覆盖，也许是其不“娇”的另外一个原因，这在中医学中可以归为”肺主皮毛”不论异养生物的大小，是不是都可以认定为最外层的部分等同于脊椎动物的皮毛呢？如果可以在低等动物甚至是细菌，只有细胞膜是不是也可以认为等同于人体的皮毛呢？如果是这样，那么水熊虽然没有肺脏，但是强大的角质层覆盖的表皮才是辐射防护的第一道屏障同时肺脏在五神中对应的是“悲”，是否是因为水熊没有肺脏而不“悲”，乐观的面对一切环境伤害呢？值得一提的是，在极端寒冷的条件下（例如在太空），水熊可以排除身体内的水分，避免冻伤，这也可以认为是“肺主行水”的功能，因为心肺在上焦，总之，水熊虫因为“没心没肺”所以才不会在遭受极端环境变故时而“撕心裂肺”。

放射性肺损伤是呼吸系统肿瘤甚至是纵膈肿瘤和胸腺肿瘤放疗之后的最常见的后遗症，水熊虫的角质层的蛋白质是否会成为新一代的治疗放射性损伤的优质蛋白呢?很多中药如麦冬，沙参、生地，水牛角、夏枯草、鱼腥草可以减少放射性肺损伤，哪些具有益气活血［12］，活血化瘀［13］，凉血解毒［14］、凉血活血［15］、润肺止咳、润肠通便、纳气平喘［16］，的中药也可能用于放射性肺损伤4）水熊虫的“肝”带给我们的启示中医学中对“肝”的论述是肝喜条达舒畅而恶抑郁，肝主疏泄（包括调节排泄胆汁）肝脏主藏血，这些论述包括了现代医学中肝脏分泌胆汁，胆囊浓缩胆汁排泄到肠道的供能，以及一部分神经体液-内分泌心理-调节的供能，在临床上，我们可以看到经常抑郁的人容易罹患胆囊炎，抑郁症，长期抑郁甚至可以形成胆结石，甚至是肝癌，或者甲状腺瘤，这些在中医辨证都可以辨证为“肝失疏泄，气郁化火炼液为痰，痰火内炽，聚而成癌”，在脊椎动物界，都会因为生存环境的压力而心情抑郁，我们会发现在动物园中，即使天天都有肉吃的老虎仍然不高兴，因为失去了自由，在人类社会，孩子们从小就被教育要好好学习，否则将来无法在社会上立足，“人生不如意十之八九”哪个人一生中能不抑郁呢？近年来胆道疾病发病率升高说明全世界人们抑郁程度提高了，在水熊这种生物是否存在因为外界环境不适于自身而回像脊椎动物一样“抑郁”呢？生物-生理-心理-社会医学模式的是否也适用于低等生物，例如水熊呢?从生物进化轮的观点来看，生物可以适应一定的环境，也可以印象环境，其实水熊虫就会为了适应环境而改变自己，如果外界寒冷，它就会脱水，避免体内的水分结晶胀破细胞，从而保全自身，在干旱的时候它就会脱水休眠，同时，最重要的一点就是在辐射条件下，水熊会脱水而保护自己，因为在γ射线照射下，生物体内的水会产生自由基，包括羟基自由基和含氧自由基和含氮自由基，这些自由基都会在体液中运输至全身造成各个系统的损害，水熊细胞的数量在出生时就是恒定的，水熊的生长只是细胞体积的变大，而不是细胞数目的增多，受到辐射损伤时，细胞可以失去水分，减少水产生的自由基带来的损伤也可能是辐射防护机制之一，水熊的细胞具有辐射损伤修复能力，相信这些水熊细胞的防护机制有助于开发新一代辐射防护药物。

同时，具有养血柔肝［17］、清肝明目［18］、养肝明目［19］作用的中药有可能用于航天医学中放射性肝损伤5）水熊虫的“脾”带给我们的启示中医学中对“脾”的认识是“脾主运化”，“脾主一身之肌肉，脾喜燥恶湿”，中医学的“脾”不是现代医学的脾脏，而是对整个人体消化功能的概括，人体的消化系统是由消化道（口腔→食道→胃→十二指肠→小肠→大肠→肛门）附属消化腺体（肝脏、胆囊、胰腺）组成的水熊虫的消化腺体的组成结构目前报道较少而水熊虫的生理特点是喜欢生活在苔藓以及潮湿的土壤中，水熊的食物基本上是苔藓类植物的汁液，苔藓类植物生长在阴暗潮湿的区域，但是苔藓类植物具有广泛的治疗作用，而以滋阴清热作用多见［20］水熊在沙漠中大部分休眠状态，等待降水来临时候才会“苏醒”，同时水熊虫的肌肉发达，有六个足，说明水熊“喜湿恶燥”，恰恰说明其“脾气健旺”，因为“脾胃为后天之本”所以水熊这种生物的消化系统是如何抵御放射性消化系统损伤的是值得我们研究的在临床上，急性放射性损伤会引起肠粘膜脱落，出血、坏死甚至是肠穿孔后引起急性腹膜炎，严重者可以致死，而水熊消化道不惧拍强大的辐射损伤［21］这不得不令人敬佩同时很多健脾益气的中药具有辐射防护作用，例如太子参［22］、党参［23］、大枣［24］的抗辐射研究已有报道。

茯苓抗辐射作用虽然较弱、但是可以作为辐射防护辅助用药［25］，这提示我们需找具有益气健脾、利水渗湿、温补脾肾［26］、补气摄血［27］、柔肝理脾［17］作用的中药应用于放射性消化道损伤6）水熊虫的“肾”带给我们的启示中医学对肾的认识是“肾主生殖”，“肾主水”“肾主封藏”，“肾司二便”、“肾乃先天之本”中医学中的“肾”与现代医学的泌尿生殖系统的部分功能室完全一致的，依据水熊的生活特点，水熊没有单独的泌尿的膀胱和排泄粪便的肠道，食物从末肠道最后直接排出体外，这一方面说明了水熊的肠道具备了吸收与分泌的功能，这种功能已经和高等动物很类似了，水熊在极端环境中脱水休眠或者隐生也与“肾主封藏”的作用类似，水熊虫在低温、低湿、变渗透压环境中、缺氧环境中都可以休眠，等外界环境改变后再度复苏，这都类似于动物如青蛙、蛇类、熊的冬眠同时这种外外貌长得像小熊的生物因为喜欢生活在水湿环境中也真无愧于它的名字“水熊”低温冷冻技术［28］的研究目前已经有上百年，人们一直希望在自己罹患绝症的时候将自己冷冻起来，以便等到未来医学发展到可以治愈自己的疾病的时候再度是自己复苏和得到救治，但是水熊的这种隐生本领不得不让人类叹为观止，我们梦寐以求的正式水熊拥有的生存本领。

因此，水熊的这种本领也许会引起研究星际旅行的航天医学专家们的兴趣水熊的隐生功能恰恰说明了它“肾精充盛”因此，在寻找辐射防护的天然产物中可以寻找具有益精填髓作用的中药，如熟地黄［29］、黄精［30］，同时补肾填精［29］、补肾健脾［31］、补肾抑火［32］、益肾健骨、滋补肝肾［33］的中药也许会用于太空辐射损伤的防护总而言之，水熊的生理特点是，没心没肺、肝气条达，脾气健旺、肾精充盛，应对于航天员在航天舱内的心肺气虚，肝失疏泄、脾气虚弱、肾精不足的状态来说，水熊真的无愧于“太空生物”这四个字Reference：［1］RAMAZZOTTIG，MAUCCIW.IIPhylumTardigrada［J［.MemIstitItalIdrobiol，1983，41：11012.［2］GUIDETTIR，BERTOLANIR.Tardigradetaxonomy：anupdatedchecklistofthetaxaandalistofcharactersfortheirindentification［J］.Zootaxa，2005，845：1-46.［3］王瑶.美国男子换心后爱上心脏捐赠者遗孀［J］.人人健康.2008(6)：70.［4］张宁，王珊.创伤后应激障碍的治疗研究进展［J］.广西中医学院学报.2014，17(3)：80-82.［5］杨顺清.丹参多酚酸盐对受辐射损伤血管内皮细胞的保护作用［D。