暨南大学何蓉蓉、高昊、栗原博、姚新生团队

2025年3月8日

Acta Pharmaceutica Sinica B(IF=14.7)

发表一项中医学研究结果

《“Weibing” in traditional Chinese medicine—biological basis and mathematical representation of disease-susceptible state》

中医“未病” 的生物学基础与疾病易感状态的数学表征

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211383525001418

引用格式:

Sun Wan-Yang-Y et al., “Weibing” in traditional Chinese medicinedbiological basis and mathematical representation of disease-susceptible state, Acta Pharmaceutica Sinica B, https://doi.org/10.1016/j.apsb.2025.03.009

【研究结果及亮

这篇综述结合中医“治未病”理念与现代医学、生物学、数学和人工智能领域的最新进展,提出了疾病易感状态的创新解决方案。

文章探讨了时间序列实验、压力诱导模型、生物组学技术和人工智能模型的应用,展示了疾病进展的动态过程。

同时,强调建立客观指标和预警系统的重要性,为未来研究和临床实践指明方向。综述为中医现代化提供了理论支持,并为全球健康问题贡献了独特视角和方法。

研究介绍

“未病”是中医的一个基本概念,指个体的自组织、适应和修复能力出现微妙下降的一种健康状态,但不会显著影响生理或社会功能。

传统治未病理论围绕四个核心原则:预防疾病发生、阻止疾病进展、减轻疾病加重和防止疾病复发。

建立一个强大的研究框架来探索未病的生物学基础、开发数学模型以识别关键状态,并实施早期预警系统是至关重要的。

“未病”——发病前干预的关键阶段

中医强调“证候”概念,有别与现代医学所说的“症状”,“证候”是对特定身体失衡或紊乱的症状和体征的细致综合。

“上火”证候是一个常见的的例子,上火是热证的一个亚型。上火的临床表现涵盖了多种症状,包括泛红、疼痛和发热等普遍症状到痤疮爆发和鼻出血等局部症状。

证候并不直接对应单一的、明确的疾病实体,而是作为可能出现的健康挑战的早期指标。

研究提出了一个基于中医原则的健康 - 疾病状态精细化分类系统。

该框架包括四个阶段:健康、亚健康、疾病易感状态和疾病(图 1)。

图 1:健康状态的精准四象限划分

这个系统能够帮助识别疾病易感状态,强调其作为早期干预的关键点。在疾病易感状态下,身体对压力因素高度敏感,若不加以控制,可能导致疾病迅速发展。因此,及时的中医干预可以阻止疾病进程,恢复平衡。

探索“未病”——从实验室到临床试验

实验室中的“未病”研究:

“通过运用心理压力和经典疾病诱导因子,研究人员已成功构建了主要疾病的易感模型,包括病毒感染、神经退行性疾病、肿瘤、代谢疾病、免疫疾病和心血管疾病。

这些模型使实验动物更容易处于疾病易感状态或临界转变状态,此时中医干预可以有效地延缓甚至逆转疾病进展。”

研究“未病”,如何从实验室走向临床?

“纵向研究,是医学研究中的一种类型,可用于监测疾病的演变过程。包括以下三种类型:

队列研究通过前瞻性地跟踪个体,揭示了慢性肾病等疾病的发展模式。

干预性纵向研究则通过让健康受试者接触病原体并跟踪症状和基因表达的变化,为我们提供了宿主反应的时间特征。

而纵向病例系列研究则通过详细跟踪个体的疾病轨迹,帮助我们确定关键的干预时机。

此外,通过从横断面数据中重建时间序列模型,即使在缺乏直接时间序列数据的情况下,我们也能精准识别疾病状态及其进展。这种策略在青光眼、乳腺癌、帕金森病和骨髓增生异常综合征等疾病的建模中取得了理想结果。”

可见,对于“未病”的探索,不仅呼吁更多实验室研究、高质量的临床数据,还需要结合计算建模等多种新方法。

“未病”的宏观与微观

不同视角看“未病”——宏观与微观。

现代医学中的宏观更多指向临床体征、影像学检查等,中医则通过“司外揣内”的四诊方法,对疾病进展过程作出判断。

“宏观方面,中医依靠“四诊”——望、闻、问、切——来分析疾病过程中的身体反应、动态和变化。这导致了“证候”的概念,通过诊察舌、脉,高度概括疾病进展中的特定阶段以及个体的内外环境。值得注意的是,“证候”概念在一定程度上可以指示疾病易感状态。

例如,在乙肝携带者向疾病转变的阶段,中医可以诊断出阴阳失衡、气血失衡等不平衡状态,以及肝气郁结、肝火、气滞血瘀等特定证候。”

图 2:疾病易感状态下的氧化还原平衡扰动及其对小分子-大分子的影响

“未病”的微观水平:生物组学技术结合生物信息学方法。

“在微观层面,疾病进展的特征是生物分子(包括基因、蛋白质和代谢物)的持续变化和动态相互作用。

生物组学技术结合生物信息学方法——涵盖了基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学和表观基因组学等多个领域,通过检查身体的微观方面并分析来自生物体的大量分子数据。”

自由基水平升高或可成为“未病”阶段的标志。

“近期研究表明,在情绪、饮食和环境等压力条件下,身体可能会进入一种疾病易感状态。这种状态的特征是自由基水平升高,可能破坏细胞的氧化还原平衡,导致细胞内氧化反应过度活跃。这反过来又会在细胞内引发严重的脂质过氧化,通过氧化脂质显著改变蛋白质和基因。

一旦氧化水平超过临界阈值,就可能迅速转变为疾病状态。在疾病状态下,细胞内的氧化反应不再升高,但细胞已经经历了氧化修饰,导致一种相对稳定但难以治疗的状态。因此,细胞内脂质过氧化产物以及基因和蛋白质的氧化修饰可能是疾病易感状态的关键特征,值得进一步研究。”

“未病”与数学建模&人工智能

数学建模和人工智能在疾病易感性检测和预警中展现出巨大潜力。传统临床诊断在区分临界状态和正常状态方面存在局限,而人工智能,尤其是机器学习和深度学习方法(如CNN、RNN和LSTM),通过分析纵向数据和静态信息,显著提高了疾病预测的准确性。

动态网络生物标志物(DNB)和UNIQ系统等创新方法,结合非线性动力学和中医整体观念,为疾病临界状态的早期预警提供了新工具。此外,个性化预测方法(如样本扰动网络熵和基因调控网络)为精准医疗开辟了新途径。

尽管如此,将这些技术转化为临床实践仍面临小样本量、高维数据和复杂数据环境等挑战,未来研究需要进一步解决这些问题以推动领域发展。数据环境等问题。

图 3:识别疾病易感状态的框架

图 4:健康/疾病易感状态/疾病进展中的关键状态特征

展望

疾病易感状态具有动态性、多维性、复杂性、系统性,并且深受个体差异的影响。

这些特征使得现代“未病”理论研究及其临床实践面临一系列科学问题,主要包括:1)识别“未病”的生物医学基础及推动疾病发展的关键效应分子;2)建立能够定量描述疾病易感状态的客观指标;3)形成疾病易感状态的早期预警、预测方法和干预方法。

为解决这些迫切问题,跨学科合作变得至关重要,这需要借鉴中医“治未病”哲学的古老智慧。通过促进医学、生物学、数学、人工智能等学科的无缝整合,我们能够更全面地理解疾病易感状态,并提出创新的解决方案。

我们坚信,只要坚持不懈、持续努力,就能充分挖掘“预防胜于治疗”这一理念的深刻内涵,并在中医框架内开启以“疾病预防”为中心的科学研究新范式。

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