濕熱痹阻型痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎中藥治療數(shù)據(jù)挖掘及作用機(jī)制研究

張帆 周奕璇 周勝利

1.合肥市第二人民醫(yī)院 合肥 230011 2.北京中醫(yī)藥大學(xué)

痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎（gouty arthritis，GA）是由于嘌呤代謝紊亂，體內(nèi)尿酸生成過多或排泄減少，導(dǎo)致尿酸鹽結(jié)晶沉積于關(guān)節(jié)引起的炎性反應(yīng)，先天免疫反應(yīng)是其引起組織異物炎性反應(yīng)的主要驅(qū)動(dòng)力[1]。中醫(yī)藥治療GA優(yōu)勢明顯，其療效顯著、不良反應(yīng)小，且復(fù)發(fā)率低，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于臨床。21世紀(jì)以來，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在名老中醫(yī)經(jīng)驗(yàn)傳承研究中發(fā)揮了重要作用，為探索中醫(yī)診療規(guī)律與臨床經(jīng)驗(yàn)提供了科學(xué)方法[2]。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)是一項(xiàng)可系統(tǒng)研究中藥復(fù)雜成分生物學(xué)效應(yīng)的技術(shù)，為中醫(yī)藥研究提供了新的視角，在多成分、多靶點(diǎn)、多途徑的藥物研究中得到廣泛應(yīng)用。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的結(jié)合運(yùn)用，是中醫(yī)藥研究工作的有力工具。本研究收集整理了中國知網(wǎng) （China National Knowledge Infrastructure，CNKI）、 萬方數(shù)據(jù)知識服務(wù)平臺（WanFang Database）、維普中文科技期刊數(shù)據(jù)庫（VIP Chinese Scientific Journal Database）、中國生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫（China Biology Medicine disc，CBMdisc）中近30年中醫(yī)藥治療濕熱痹阻型GA的中文文獻(xiàn)，對其用藥規(guī)律和潛在作用機(jī)制進(jìn)行了分析，以期為今后GA的臨床辨治和實(shí)驗(yàn)研究提供參考。

1 資料和方法

1.1 資料來源 收集CNKI、WanFang Database、VIP、CBMdisc等數(shù)據(jù)庫1989年1月至2021年12月發(fā)表的，名老中醫(yī)治療濕熱痹阻型GA的臨床文獻(xiàn)，并以“痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎、痛風(fēng)、濁瘀痹、濕熱痹阻型、中醫(yī)、中藥、醫(yī)家、經(jīng)驗(yàn)”等詞進(jìn)行精確擴(kuò)展檢索，共得到相關(guān)文獻(xiàn)1 995篇，參照納入排除標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行篩選，最終納入241篇，搜集醫(yī)家醫(yī)案處方483首。

1.2 文獻(xiàn)納入標(biāo)準(zhǔn) （1）所選文獻(xiàn)均為名老中醫(yī)治療濕熱痹阻型GA的臨床病案；（2）治療處方以中藥湯劑為主，且有明確的組成、劑量；（3）文獻(xiàn)記載患者服藥后主要癥狀較前改善。

1.3 文獻(xiàn)排除標(biāo)準(zhǔn) （1）研究進(jìn)展類綜述文獻(xiàn)、科普宣傳類文章、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究文獻(xiàn)等；（2）采用中西醫(yī)結(jié)合治療的文獻(xiàn)；（3）研究對象心肺腎等系統(tǒng)功能不全，或患有其他重大疾病的文獻(xiàn)。

1.4 數(shù)據(jù)錄入及預(yù)處理 所有數(shù)據(jù)采用雙人錄入Excel 2010表格，并進(jìn)行篩選、規(guī)范化命名、核查等，建立數(shù)據(jù)庫。以2015年版《中華人民共和國藥典》[3]為標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)參考《中藥學(xué)》[4]，規(guī)范中藥名稱，統(tǒng)一別名，合并同類藥物，如忍冬、鴛鴦藤、二花統(tǒng)一為金銀花，山芋肉、萸肉統(tǒng)一為山茱萸，刺豬苓、過山龍統(tǒng)一為土茯苓，茅術(shù)、毛術(shù)、京茅術(shù)統(tǒng)一為蒼術(shù)。

1.5 數(shù)據(jù)分析 （1）描述性分析：利用Microsoft Excel 2021軟件對錄入的二分類中藥（無=0，有=1），進(jìn)行藥類、頻次、頻率以及四氣五味歸經(jīng)等性味分析，總結(jié)高頻中藥特點(diǎn)。（2）關(guān)聯(lián)規(guī)則分析：采用SPSS Modeler 18.3軟件中的Apriori算法，對使用頻次≥20的中藥進(jìn)行高頻藥物組合、二項(xiàng)關(guān)聯(lián)、三項(xiàng)關(guān)聯(lián)分析；采用SPSS Modeler 18.3軟件中Web復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)插件，對高頻中藥繪制整體網(wǎng)絡(luò)與核心處方的Web網(wǎng)絡(luò)圖。（3）聚類分析：采用SPSS Statistics 26.0軟件中Ward方法對中藥進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析，歸納總結(jié)名老中醫(yī)特色經(jīng)驗(yàn)用藥。（4）作用機(jī)制分析：通過中藥分子機(jī)制生物信息學(xué)分析工具（Bioinformatics Analysis Tool for Molecular Mechanism of Traditional Chinese Medicine，BATMAN-TCM）[5]，對濕熱痹阻型GA核心處方中的藥物進(jìn)行疾病及京都基因和基因組百科全書（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes，KEGG）通路富集分析。

2 結(jié)果

2.1 濕熱痹阻型GA常用中藥及類別頻次分析 483首處方涉及中藥311味，歸19大類，清熱藥、利水滲濕藥使用最為頻繁。見表1。311味中藥用藥頻次共7 707次，用藥頻次＞200有7味，依次為土茯苓、薏苡仁、牛膝、蒼術(shù)、黃柏、萆薢、甘草；頻次＞50共計(jì)36味。 見表2、3。

表1 濕熱痹阻型GA常用中藥及類別（前12類）

表2 濕熱痹阻型GA高頻中藥頻次分布（頻次＞50）

表3 濕熱痹阻型GA常用中藥總體頻次分布

2.2 濕熱痹阻型GA常用中藥性味歸經(jīng)頻次分析 四氣以寒為主，其次是溫、平；五味以甘、苦為主，其次為辛；歸經(jīng)則以脾（胃）經(jīng)為最，達(dá)5 528次，其次為肝（膽）、腎（膀胱）、肺（大腸）經(jīng)。 見表4。

表4 濕熱痹阻型GA常用中藥性味歸經(jīng)頻次分析

2.3 基于關(guān)聯(lián)規(guī)則的用藥規(guī)律分析 使用SPSS Modeler 18.3軟件為挖掘工具，當(dāng)支持度≥25.00%、置信度≥20.00%時(shí)得到常用中藥組合18組。見表5。當(dāng)支持度≥10.00%、置信度≥70.00%時(shí)，共挖掘得到二項(xiàng)關(guān)聯(lián)中藥組合20組；當(dāng)支持度≥10.00%、置信度≥80.00%時(shí)，共挖掘得到三項(xiàng)關(guān)聯(lián)中藥組合26項(xiàng)。見表6、7。通過SPSS Modeler 18.3軟件Web復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)插件，生成處方用藥整體網(wǎng)絡(luò)圖和核心處方用藥網(wǎng)絡(luò)圖。見圖1、2。由圖可知，四妙丸加土茯苓、萆薢為核心用藥，體現(xiàn)了清熱解毒利濕、健脾泄?jié)岢缘闹畏ㄌ攸c(diǎn)。

表5 濕熱痹阻型GA常用中藥組合

表6 濕熱痹阻型GA處方中藥二項(xiàng)關(guān)聯(lián)分析

表7 濕熱痹阻型GA處方中藥三項(xiàng)關(guān)聯(lián)分析

圖1 處方用藥整體網(wǎng)絡(luò)圖

圖2 核心處方用藥網(wǎng)絡(luò)圖

2.4 基于系統(tǒng)聚類的用藥規(guī)律分析 通過Ward方法對頻次≥20次中藥進(jìn)行系統(tǒng)樹狀聚類分析，統(tǒng)計(jì)方法采用組間聯(lián)接法，區(qū)間采用Pearson相關(guān)性，度量區(qū)間采用平方Euclidean距離，共得到12組中藥聚類組合。見表8。

表8 濕熱痹阻型GA處方中藥聚類分析

2.5 基于BATMAN-TCM分析核心處方的潛在作用機(jī)制

2.5.1 核心處方配伍疾病富集分析 通過平臺將“Score cutoff” 設(shè)置為80，“Adjust P-value” 設(shè)置為0.05，結(jié)果顯示核心處方黃柏、蒼術(shù)、牛膝、薏苡仁、土茯苓、萆薢配伍富集的疾病共有145種。其中，潛在靶標(biāo)數(shù)目≥3個(gè)的有16種。見表9。與痛風(fēng)相關(guān)的疾病有非特指的疼痛（pain，unspecified）等。

表9 核心處方配伍疾病富集分析

2.5.2 核心處方配伍的潛在作用信號通路分析 在潛在靶標(biāo)的生物信息學(xué)分析結(jié)果中，6藥配伍富集的生物學(xué)通路有48條，其中潛在參與的靶標(biāo)數(shù)≥3個(gè)的通路見表10。其中與痛風(fēng)相關(guān)通路為神經(jīng)活性配體受體相互作用信號通路（neuroactive ligand-receptor interaction）、γ-氨基丁酸能突觸（GABAergic synapse）、5-羥色胺能突觸（serotonergic synapse）、嘌呤代謝通路（purine metabolism）。

表10 KEGG通路分析

3 討論

本研究通過檢索權(quán)威數(shù)據(jù)庫收錄的中醫(yī)藥治療濕熱痹阻型GA的臨床文獻(xiàn)，共搜集醫(yī)案處方483首。分析發(fā)現(xiàn)，治療濕熱痹阻型GA的中藥類別以清熱藥、利水滲濕藥、補(bǔ)虛藥、活血化瘀藥、祛風(fēng)濕藥等為主，體現(xiàn)了清熱利濕、健脾化濕、解毒泄?jié)帷⒒钛鲋雇础㈧铒L(fēng)濕通經(jīng)絡(luò)的治法特色。性味歸經(jīng)方面，性寒為主，溫為輔，寒以清熱、涼血、解毒、利尿，溫以活血通絡(luò)。五味以甘、苦為主，其次為辛，甘能補(bǔ)、能緩，健脾緩急止痛；苦能瀉、能燥，清泄火熱燥濕；辛能行、能散，以行氣活血。歸經(jīng)以脾（胃）經(jīng)為主，這與GA脾虛濕盛、濕熱濁瘀毒為患的病機(jī)及其治療原則相符合[6]。基于關(guān)聯(lián)規(guī)則的用藥規(guī)律研究發(fā)現(xiàn)，用藥頻次較高的藥物組合為土茯苓-萆薢、蒼術(shù)-黃柏、薏苡仁-蒼術(shù)，土茯苓-萆薢是解毒利濕、泄?jié)岢缘某Ｓ媒M合，蒼術(shù)-黃柏清熱利濕健脾，為《丹溪心法》中經(jīng)典名方二妙散，其他組合也多為二妙、三妙、四妙與土茯苓、萆薢的配伍。關(guān)聯(lián)組合分析提示，常用中藥的二項(xiàng)關(guān)聯(lián)、三項(xiàng)關(guān)聯(lián)組合，基本是以清熱藥、利水滲濕藥、活血通絡(luò)藥、化濕藥、祛風(fēng)濕藥為主的相互組合，如清熱藥與利水滲濕藥配伍：土茯苓→萆薢，土茯苓→澤瀉+萆薢，土茯苓→威靈仙+萆薢；清熱藥與活血通絡(luò)藥的配伍：土茯苓→地龍，土茯苓→山慈菇+牛膝，土茯苓→赤芍+牛膝；清熱藥與祛風(fēng)濕藥配伍主要有：土茯苓→秦艽，土茯苓→虎杖+萆薢等，體現(xiàn)了以清熱利濕健脾為核心，解毒泄?jié)岢浴⒒钛ńj(luò)止痛、祛風(fēng)濕利關(guān)節(jié)諸法相配的組方規(guī)律。

通過Ward方法構(gòu)建樹狀聚類，共得到12組藥物聚類組合，C1、C2、C9以清熱利濕、健脾益腎為主，脾腎相互協(xié)調(diào)，若脾失健運(yùn)，運(yùn)化失職，則水液輸布異常；若腎氣虧虛，氣化失司，濁氣不降，則痰濁內(nèi)生凝滯關(guān)節(jié)，痹阻經(jīng)絡(luò)，引發(fā)痛風(fēng)[7]。C4、C5、C8、C10以清熱解毒消腫、利濕泄?jié)岢詾橹鳎梢愿纳茲駸岜宰栊虶A發(fā)作期關(guān)節(jié)紅腫熱痛，兼全身熱毒之象。其中大黃能減輕堿性成纖維細(xì)胞生長因子（basic fibroblast growth factor，bFGF）、環(huán)氧化酶-2（cyclooxygenase-2，COX-2）在尿酸性腎病腎組織中的表達(dá)，具有一定保護(hù)腎臟的作用[8]；虎杖能穩(wěn)定線粒體功能、抑制黃嘌呤氧化酶（Xanthine oxidase，XOD）活性，從而減少體內(nèi)尿酸的合成[9]。《類證治裁》云“久而不痊……濕痰敗血，瘀滯經(jīng)絡(luò)”[10]，痰濁阻滯，瘀血內(nèi)生，凝聚骨節(jié)，致痛風(fēng)漸重，所以化瘀通絡(luò)之品至關(guān)重要，C3、C6正是以和血通痹止痛為主。《萬病回春》載“痛風(fēng)者……血?dú)狻L(fēng)濕、痰火……皆令作痛”[11]，而C11、C12藥物聚類具有祛風(fēng)濕、利關(guān)節(jié)、通絡(luò)止痛的功效。

結(jié)合復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析結(jié)果和聚類C1可以發(fā)現(xiàn)，核心處方用藥為黃柏、蒼術(shù)、牛膝、薏苡仁、土茯苓、萆薢，也是用藥頻次最高的藥物。以上核心處方由四妙丸加土茯苓、萆薢而成，構(gòu)成了中醫(yī)藥治療濕熱痹阻型GA的基本處方框架，具有清熱解毒、健脾利濕、泄?jié)岢灾12]。方中黃柏清熱燥濕、瀉火解毒，擅除己土下焦之濕熱。蒼術(shù)性溫而燥，能除濕下安太陰。牛膝可強(qiáng)筋、通絡(luò)、利尿，《神農(nóng)本草經(jīng)》云“主寒濕痿痹……拘攣，膝痛不可屈”[13]。薏苡仁健脾利濕、解毒除痹，《本草新編》曰“薏仁最善利水……凡濕盛在下身者，最宜用之”[14]。土茯苓既可解毒除濕，又能通利關(guān)節(jié)；萆薢利濕祛濁，善治筋脈痹痛，兩者大劑量使用可增加尿酸排泄，降低血尿酸，為治療GA之要藥。六藥合用，為治下焦?jié)駸岜酝粗罘剑cGA的病機(jī)特點(diǎn)相契合。現(xiàn)代研究表明，黃柏的各類炮制品均能夠降低尿酸鹽晶體（monosodium urate，MSU）所致的GA大鼠踝關(guān)節(jié)腫脹程度，并具有降低尿酸和肌酐水平的作用[15]。“蒼術(shù)-黃柏”藥對的作用機(jī)制可能與調(diào)控雌激素受體1（estrogen receptor 1，ESR1）的表達(dá)有關(guān)[16]。萆薢總皂苷不僅對炎癥因子具有良好的抑制作用，而且在降低血尿酸水平的同時(shí)，可發(fā)揮良好的腎臟保護(hù)作用[17]。由此可見，上述以數(shù)據(jù)挖掘方法挖掘出的高頻核心中藥亦具有現(xiàn)代藥理研究基礎(chǔ)。

進(jìn)一步利用中藥作用機(jī)制分析工具BATMANTCM，挖掘此核心處方配伍治療濕熱痹阻型GA的內(nèi)在機(jī)制，結(jié)果提示在這6種藥物配伍所富集的疾病中，疼痛與濕熱痹阻型GA的關(guān)系最大；在這6種藥物配伍所富集的信號通路中，神經(jīng)活性配體受體相互作用信號通路、γ-氨基丁酸能突觸、5-羥色胺（5-hydroxy tryptamine，5-HT）能突觸、嘌呤代謝通路所參與的靶標(biāo)數(shù)量較多。目前研究發(fā)現(xiàn)，GA的發(fā)病機(jī)制主要與Toll樣受體（Toll-like receptors，TLR）/核因子-κB（nuclear factor-κB，NF-κB）信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的調(diào)控，以及NOD樣受體蛋白3（NOD-like receptor thermal protein domain associated protein 3，NLRP3）炎癥小體的激活對白介素-1β（interleukin-1β，IL-1β）的影響有關(guān)[18]。尿酸濃度過高可能導(dǎo)致炎癥因子IL-1β升高，而當(dāng)IL-1β被NLRP3炎癥小激活后能進(jìn)一步擴(kuò)大炎癥反應(yīng)。GA以嘌呤代謝異常為特點(diǎn)，本研究發(fā)現(xiàn)核心處方中的6種藥物配伍富集的靶標(biāo)與嘌呤代謝密切相關(guān)。現(xiàn)代研究證實(shí)，土茯苓可能通過抑制XOD發(fā)揮降尿酸作用[19]；薏苡仁的多種提取物對XOD均有不同程度的抑制作用[20]。γ-氨基丁酸是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中重要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，能通過調(diào)控Ca2+通道，減少神經(jīng)末梢遞質(zhì)釋放而減輕痛覺。5-HT是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)介質(zhì)，能夠直接致痛，但必須通過相應(yīng)的受體介導(dǎo)，方能產(chǎn)生作用。研究發(fā)現(xiàn)，蒼術(shù)及其活性成分β-桉葉醇對5-HT3受體具有一定阻斷作用[21]。由此可以推測，核心處方藥物可能通過嘌呤代謝通路抑制XOD，從而發(fā)揮降尿酸作用；通過神經(jīng)活性配體受體相互作用信號通路，調(diào)節(jié)γ-氨基丁酸、5-HT等神經(jīng)遞質(zhì)，從而發(fā)揮止痛作用。

綜上所述，本研究通過醫(yī)家病案文獻(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘與網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究，對名老中醫(yī)治療濕熱痹阻型GA的醫(yī)案處方進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)整體上處方用藥以清熱利濕健脾為核心，針對濕濁瘀毒的病機(jī)特點(diǎn)，常常配以解毒泄?jié)岢浴⒒钛ńj(luò)止痛、祛風(fēng)濕利關(guān)節(jié)諸法。本研究結(jié)果可為濕熱痹阻型GA的臨床用藥提供具有一定價(jià)值的參考，亦為治療濕熱痹阻型GA的新藥開發(fā)提供重要的思路，但核心處方的具體作用機(jī)制還需動(dòng)物實(shí)驗(yàn)與臨床觀察進(jìn)一步驗(yàn)證與探討。