表觀遺傳學在中醫藥研究中應用的文獻計量分析＊

姜俊杰，張 華，劉玉慶，申 浩，于 洋，謝雁鳴＊＊

（1. 中國中醫科學院中醫臨床基礎醫學研究所 北京 100700；2. 國家藥品監督管理局行政事項受理服務和投訴舉報中心 北京 100053；3. 北京中醫藥大學東直門醫院 北京 100700；4. 豐臺區長辛店社區衛生服務中心 北京100072；5. 昌平區中西醫結合醫院 北京 100096）

“表觀遺傳”的概念，最初是1939 年，Conrad Waddington 在《現代遺傳學導論》中提出的，指出表觀遺傳是研究基因與決定表型的基因產物之間的因果作用[1]。而如今的生物學領域，表觀遺傳是研究基因的核苷酸序列不發生改變的情況下，基因表達受環境、疾病等影響的可遺傳變化的學科。研究內容主要包括兩類：一是基因選擇性轉錄表達的調控，包括DNA 甲基化、基因印記、組蛋白共價修飾和染色質重塑；另一類是基因轉錄后的調控，包括基因組中非編碼RNA、miRNA、反義RNA、內含子及核糖開關等。中醫強調人體、社會、環境、精神等因素對疾病的影響，注重整體辨證論治，這與現代醫學通過藥物或環境改變表觀遺傳機制，進而治療疾病的理念一致。因此，表觀遺傳被廣泛的應用于中醫藥領域，包括中藥有效性機制研究、針灸治療疾病機制研究、證候本質研究、體質研究等。本文基于CNKI 數據庫，采用文獻計量的方法，定量分析表觀遺傳在中醫藥研究中的應用情況，以期展示表觀遺傳在中醫藥研究中的應用情況，為明確新的研究方向提供借鑒。

1 資料與方法

1.1 檢索策略

檢索范圍是中國知網數據庫（CNKI）；檢索時間是建庫時間，至 2019 年 1 月 9 日；檢索式是 SU=(′表觀遺傳′+′甲基化′+′組蛋白修飾′+′miRNA′)*(′中醫′+′中藥′+′針′+′灸′+′證′)。

1.2 納排標準

納入標準：研究內容與表觀遺傳及中醫藥相關；排除標準：無法獲取全文的文獻，重復發表的文獻。

1.3 研究方法與內容

檢索文獻后，下載文獻題錄，采用Notexpress 進行文獻篩選，EXCEL2016進行文獻計量分析。研究內容包括：各年份、各地區及各研究單位發表文獻數量、文獻類型、發表期刊、表觀遺傳機制內容、研究方向、所涉及疾病、研究方法。

2 結果

2.1 文獻篩選流程

按照上述檢索策略，初步檢索出文獻515篇，下載題錄，并導入Notexpress 中，通過查看題目、摘要，必要時查看全文的方法篩選并納入文獻，排除的文獻包括研究內容不符合的207 篇、重復文獻13 篇，最終納入295篇。文獻篩選流程見圖1。

2.2 各年份發表文獻數量

納入文獻的各年份發表文獻數量如下圖所示。在2010 年以前，表觀遺傳在中醫藥領域中的應用較少，2010年以后逐年增多，從2016年至今，發文量達到高峰。具體見圖2。

2.3 各地區發表文獻數量

295篇文獻中，2篇未注明發文單位，其余293篇文獻中，發文地區最多的是北京，占22.87%，其次是廣東、上海、湖南、四川、江蘇、山東、浙江、福建等。發文量較多的集中在北京、廣東、上海等發達地區。具體見表1。

圖1 文獻篩選流程圖

圖2 各年代發表文獻數量

表1 發文地區

2.4 各研究單位發表文獻數量

295 篇文獻中，有1 篇文獻未報道第一研究單位，其余文獻的前10位第一研究單位分布見圖3。北京中醫藥大學是發文量最多的單位，其次是廣州中醫藥大學、湖南中醫藥大學、成都中醫藥大學等。

2.5 文獻類型

295篇文獻中，大部分以期刊論文或學位論文的形式發表，期刊論文147篇，學位論文129篇。具體見表2。

2.6 發表期刊

146 篇期刊論文中，排名前10 位的期刊名稱如下表所示。發文量最多的是中華中醫藥雜志。具體見表3。

表2 文獻類型

表3 發表期刊

2.7 表觀遺傳機制內容

表觀遺傳機制主要包括DNA 甲基化、組蛋白修飾、miRNA。295篇文獻中，研究最多的是miRNA，163篇，占55.25%；其次是DNA 甲基化，97 篇，占32.88%。另外，26篇綜述了表觀遺傳機制在中醫各領域中的應用情況；組蛋白修飾方面研究較少，僅為4 篇。具體見表4。

表4 表觀遺傳機制內容

2.8 研究方向

表觀遺傳在中醫藥領域中的研究方向，包括中藥藥效機制研究、證候本質研究、體質研究、針灸機理研究等。295 篇文獻中，中藥藥效機制研究及證候本質研究是主要的研究方向，分別是165篇，占55.93%；86篇，占29.15%。其次是綜述、體質研究、艾灸機制研究、針刺機制研究、中醫理論研究。另外，有1 篇文獻是針刺與艾灸的合并研究，1 篇是證候本質與中藥藥效機制的合并研究。具體見表5。

2.9 所涉及疾病

表觀遺傳在中醫藥研究中應用時，有214 篇文獻涉及疾病，多為探討療效機制、疾病所屬證候本質等，所涉及的前10 位疾病見表6。研究最多的是腫瘤，48 篇，占 22.43%；其次是冠心病，30 篇，占14.02%。腫瘤中，包括胃癌、肝癌、乳腺癌、直腸癌等，具體見表7。

圖3 各研究單位發表文獻數量

表5 研究方向

2.10 研究方法

295 篇文獻中，所采用的研究方法包括臨床試驗、動物實驗、文獻綜述、述評、細胞實驗。最多的是臨床試驗，109 篇，占36.95%；其次是動物實驗、文獻綜述等。具體見表8。

3 討論

3.1 近3 年，表觀遺傳學在中醫藥領域中成為研究熱點。

從各年代文獻發表數量來看，2010 年以前，年發文量不足5 篇。2010 年以后逐年增多，從2016 年開始的近3 年時間，發文量達到最高峰，年發文量達到50篇左右。說明表觀遺傳學在中醫藥領域中得到了足夠的重視，成為研究熱點。

表6 所涉及疾病

表7 腫瘤種類

表8 研究方法

3.2 miRNA、DNA甲基化是主要的表觀遺傳內容。

295 篇文獻中，表觀遺傳內容方面，miRNA 相關的 163 篇，占 55.25%；DNA 甲基化相關的 97 篇，占32.88%；組蛋白修飾方面研究較少，僅為4 篇。微小核糖核酸（microRNA, miRNA）是近十余年來，生物學的研究熱點，同樣也是中醫藥領域中的研究熱點。miRNA 是轉錄產物，不能翻譯成蛋白質，但可抑制基因mRNA 的翻譯。miRNA 在轉錄后水平負調節基因的表達，從而參與了細胞的一系列重要進程，包括細胞增殖、凋亡、發育、分化、代謝等[2]。DNA 甲基化是基因組DNA 的一種主要表觀遺傳修飾形式，是在DNA 甲基化轉移酶（DNA-methyl tansfease, DNMT）的催化作用下，腺嘌呤（A）或胞嘧啶（C）的堿基s，與甲基（-CH3）發生共價結合。因此，在DNA 甲基化過程中，DNMT 起到重要的作用。DNMT 家族中，DNMT1、DNMT3A 和 DNMT3B 是具有甲基轉移活性的。在脊椎動物中，DNA 啟動子區CpG 島是成簇狀存在，CpG 島是發生甲基化的主要位點[3]。miRNA 與DNA 甲基化應用在中醫藥各個領域，包括中藥藥效機制研究、證候本質研究、體質研究等。

3.3 中藥藥效機制、證候本質是主要的研究方向。

295 篇文獻中，中藥藥效機制相關文獻是165 篇，占55.93%；證候本質相關文獻是86 篇，占29.15%，此二者是主要的研究方向。不論是中藥單體或是復方，主要是通過影響miRNA 的表達或DNA 甲基化程度，從而達到治療疾病的目的。miRNA 與多種疾病相關，特別是在腫瘤的發生、發展中，miRNA 表達及調控失衡發揮著重要作用。如有些miRNA（miR-29、miR-34、miR-106、miR-181b 等），是可以抑制肺癌細胞的增殖、侵襲、轉移。中藥天然單體白藜蘆醇可通過提高miRNA-622 的表達，抑制小細胞肺癌癌細胞的增殖[4]。復方小柴胡湯可能通過調控hsa-miR-513、hsa-miR-498、hsa-miR-210 和 hsa-miR-602 的表達，抑制低分化鼻咽癌細胞的增殖[5]。中藥調節DNA 甲基化程度而發揮療效，主要是通過調節DNMT 家族的表達水平來實現的。如砒霜的主要有效成分三氧化二砷，可能通過提高自發性狼瘡小鼠脾臟單個核細胞DNMT1 基因表達水平，逆轉低甲基化狀態，來治療系統性紅斑狼瘡[6]。中藥復方溫膽湯可能通過抑制DNMT3B 甲基化酶，降低肥胖痰濕證大鼠脂肪總DNA甲基化水平[7]。

證候本質是可以從多個角度研究的，如基因組學、轉錄組學、代謝組學等組學技術，但基因組如何有選擇性的轉錄，以及轉錄后如何翻譯成蛋白質，這個調控機制是組學無法體現的，表觀遺傳學可以回答其中的調控機制問題[8]。表觀遺傳學是研究基因序列不變的基礎上，基因表達受環境、疾病、藥物等影響的可遺傳變化的學科。證候是動態變化的，是對人體疾病發生和演變過程中某階段本質的概括。因此，采用表觀遺傳機制來解釋證候的動態變化是合理可行的。目前，證候本質研究，是表觀遺傳在中醫藥領域中應用的重要方面。如冠心病血瘀證的本質研究[9,10]，這是研究較為多見的一類證候。唐梅森等發現冠心病血瘀證與非血瘀證患者的Gp6、AGTRAP基因啟動子區域甲基化程度有顯著性差異。虞桂等發現冠心病不穩定心絞痛血瘀證與健康人相比，23個miRNA 上調，2 個miRNA 下調。另外，除冠心病血瘀證研究外，尚有慢性乙型病毒性肝炎濕熱類證本質研究[11]、艾滋病脾腎陽虛證和熱毒蘊結證差異miRNA 研究[12]、絕經后骨質疏松癥腎陽虛證本質研究[13]等。

3.4 腫瘤、冠心病是中醫藥表觀遺傳研究的熱點疾病。

在214 篇涉及疾病的文獻中，腫瘤占48 篇，占22.43%；其次是冠心病，30 篇，占14.02%。與其他疾病相比，此兩種疾病研究較多，成為中醫藥表觀遺傳研究的熱點疾病。腫瘤、冠心病均是威脅人類健康的重要疾病，特別是腫瘤，在全世界范圍內，我國屬于腫瘤高發國家。據估計，2018 年中國新發癌癥4,285,033 例，有2,865,174 例癌癥患者死亡，約占全球該年癌癥發病和死亡的23.7%和30.0%（預計該年中國人口占全球總人口的18.6%）[14]。在我國，冠心病也是老年人非常高發的疾病，多個地區的調查結果均顯示：冠心病發病率呈逐年上升趨勢，隨年齡增加發病率增高，60 歲以上老年人為主要高發人群，防控形勢非常嚴峻[15-17]。因此，采用表觀遺傳學方法進行腫瘤、冠心病的研究，有助于協助疾病的早期篩查，早期預警，做好防控工作；亦有助于明確中藥治療的關鍵靶點，提高療效。

4 小結

目前，表觀遺傳是中醫藥領域的研究熱點，特別是近3 年，發文量達到高峰,研究內容以miRNA、DNA 甲基化為主，研究方向主要是中藥藥效機制、證候本質，研究的熱點疾病是腫瘤、冠心病，臨床研究及基礎研究均有涉及。盡管表觀遺傳在中醫藥領域取得了突飛猛進的發展，但尚處于探索階段，仍存在諸多局限。在藥效機制研究方面，中藥的作用靶點機制較為零散，尚未系統化，無法全面體現中藥多靶點的特征。在證候本質研究方面，僅是初步探索了部分中醫證型與表觀遺傳的相關性，尚不足以提供精確可靠的分型診斷依據。建議加強機構間合作，使中醫藥表觀遺傳研究更加具體、深入，期待未來有更大的突破，為中醫藥現代化提供助力。