基于數據聚類分析方法探索四川省名中醫梁翼治療膝關節骨性關節炎中藥運用規律*

余文景，梁 翼，沙 湖，王翠平，程松苗，許 萌

（四川省骨科醫院，四川 成都 610041）

骨關節炎（OA）是一種嚴重影響患者生活質量的關節退行性疾病，膝關節骨性關節炎（KOA）在臨床最常見，腫痛和關節畸形為最常見的體征，由于關節軟骨破壞，關節面不平整，活動時會出現骨摩擦音，重度患者也可出現步態異常。《中國骨關節炎診療指南（2021 年版）》指出，KOA 多發于中老年人群，膝關節外傷史人群也是發病的高危人群，如膝關節前十字韌帶或半月板損傷后，KOA風險升高4～6倍；其高危人群還包括存在膝關節周圍肌肉萎縮，需要長期跪、蹲、屈膝、長期負重等特殊職業，家族中有OA 患者或腸道菌群紊亂等危險因素者［1］。臨床醫師應依據患者年齡、性別、體質量指數（BMI）、病變部位及程度等采用階梯化與個體化治療方案，以達到減輕疼痛、改善或恢復關節功能、提高生活質量、延緩疾病進展和矯正畸形的目的。西醫對該病的藥物治療，根據藥理作用分為糖皮質激素、非甾體抗炎藥（NSAIDs）、慢作用抗炎藥物、鎮痛藥物、抗焦慮藥及透明質酸鈉、幾丁糖、富血小板血漿等關節內注射藥物。最常用的是NASIDs 類藥物NSAIDs 類藥物過量使用不但不能增強效果，還可能增加毒副反應［2］。中醫藥在“筋骨并重”“骨正筋柔”等理論指導下，改善患者臨床癥狀效果確切，具有獨特優勢［3-4］。各學會制訂的KOA 中藥診療指南和規范基本達成一致［5］，可供臨床參考。但這些意見仍存在諸多不足，不利于中醫藥優勢和特色的發揮，需在臨床進一步實踐進行深入研究。本研究中通過數據挖掘方法探討了梁翼教授治療KOA 的處方用藥規律，對于提高中醫藥對KOA 的“筋骨并重”“骨正筋柔”理論認識及豐富診療思路具有十分重要的意義。現報道如下。

1 資料與方法

1.1 數據來源

納入標準：經《中醫病證診斷療效標準（2017 年版）》診斷為KOA［6］；服用中藥治療；病史、處方等相關診療資料完整。

排除標準：妊娠期或哺乳期；精神疾病；合并其他嚴重原發性疾病。

病例選擇：選取四川省骨科醫院名中醫梁翼門診2021 年4 月至2022 年4 月診療的KOA 患者350 例共878診次。其中，男121診次，女757診次；年齡45～85歲。

1.2 數據規范化處理與錄入

處方中藥品別名參照2015年版《中國藥典》進行統一。將納入所有病案輸入Excel 2010軟件，包括姓名、性別、年齡、就診次數、中藥處方、病史。患者性別進行二元化賦值，男性為1，女性為2。同一患者的復診病案作為單獨1 診次，并添加就診次數區分不同處方。所有中藥通過賦值，1和0分別代表處方中是否含此味中藥。

1.3 統計學處理

通過Excel 2010 軟件進行頻數統計，包括單味中藥用藥次數、四氣五味、歸經等相關分析；采用SPSS 23.0統計學軟件對使用頻次≥41次的高頻中藥進行分層聚類分析。

2 結果

2.1 中藥性味歸經與功效分析

中藥性味包括四氣和五味，一種藥物包含多種性味歸經。由表1可知，四氣按頻次高低依次為溫、平、寒、熱、涼；五味按頻次高低依次為甘、苦、辛、酸、咸；藥物歸經反映藥物的作用范圍，按頻率高低居前3 位的為肝、脾、腎。中藥按主要功效分為11 類，前3 類依次為補虛藥、祛風濕藥、活血化瘀藥。詳見表2。

表2 藥物主要功效分類統計（n=44）Tab.2 Statistical results of frequency of TCM by the Classification of main efficacy（n=44）

2.2 中藥頻次分析

350 例患者中，中藥使用頻次共6 083 次。其中，使用頻次≥41 次的中藥有40 味，共5 538 頻次，占91.04%。高頻中藥以補虛藥、活血化瘀藥、祛風濕藥為主，詳見表3。

表3 高頻（頻次≥41次）中藥統計（n=350）Tab.3 Statistical results of TCM with a high - frequency use of ≥41 times（n=350）

2.3 高頻中藥分層聚類分析

選取頻次≥41 次的40 味中藥進行分層聚類分析，區間采用平方歐式距離。由圖1 可知，藥物聚為4 類最合適，第1類為熟地黃、當歸、川牛膝、雞血藤、白芍，第2類為醋龜甲、鹽黃柏、鹽知母、鎖陽、陳皮、淫羊藿、炙甘草，第3 類為枸杞子、三七、延胡索，第4 類為黃芪、人參、丹參、紅毛五加皮、佛手、白術、山藥、茯苓、狗脊、海桐皮、肉桂、白芷、川芎、牡丹皮、山茱萸、澤瀉、香附、鹿銜草、肉蓯蓉、骨碎補、獨活、焦山楂、建曲、焦麥芽、女貞子。在高頻次中藥聚類分析中，選取出現頻率較高的藥物納入分析，可更好地理解中藥的組方和應用。但并不是所有聚類組中數量較多的藥物組都具有重要意義，有些藥物組可能只是由于某種偶然性導致藥物數量較多，并無實際意義和應用價值。為避免過分關注數量較多的藥物組而忽略實際的應用價值，選擇前3類藥物組進行分析。詳見表4。

圖1 高頻（頻次≥41次）中藥聚類分析樹狀圖Fig.1 Dendrogram of clustering analysis of TCM with a high -frequency use of ≥41 times

表4 高頻中藥聚類分析情況Tab.4 Results of the clustering analysis

3 討論

KOA 屬中醫學膝痹范疇［7］。四川省名中醫梁翼主任堅持以中醫為主促進骨關節炎疾病的恢復醫療模式，經過長期的臨床積累，逐步形成了“筋骨并重，內外兼治，動靜結合，骨正筋順”的膝關節系統診療體系。梁翼主任認為，認識膝痹，需結合中醫整體觀，在充分認識人體筋骨的前提下，遵循“筋骨并重、骨正筋順”的原則，結合人體內外環境的變化。同時，膝痹致病，風寒濕邪為外部因素，正氣不足為根本內因。

《素問·痿論》云“宗筋主束骨而利機關也”，其中機關是關節的意思；人體筋附著于骨上，主要功能包括司關節運動、連接關節，筋以骨為杠桿，關節為支點，連接關節而讓膝關節自如活動。《素問脈要精微論篇》云“惟膝腘之筋為最”，指出膝關節中筋的重要性；十二經筋中的六條經筋皆循行于膝，故膝有“筋之府”之謂。腎藏精，精生髓，髓養骨，腎精充盈，則骨強，骨健則體剛。肝腎同居下焦，乙癸同源，腎氣虛則肝氣亦虛，肝腎的虧盈決定著筋骨的功能，肝氣虧虛，則筋骨馳痿，關節活動不利。腎氣虧虛則會導致肝氣虧虛，故筋骨之間也存在著互相影響，骨損則筋損。目前，臨床治療遵循“筋骨并重”的理念治療KOA［8］，臨床效果較好。

《正體類要》云“肢體損于外，則氣血傷于內，營衛有所不貫，臟腑由之不和”，指出外傷可影響氣血功能，而筋骨皮肉首當其沖。氣血紊亂則臟腑經絡失調，外傷就會轉化為內傷，故傷筋動骨往往是內外因素綜合影響的結果。《素問·刺法論》云“正氣內存，邪不可干，邪之所湊，其氣必虛”，強調身體正氣的強盛對疾病的轉歸影響，正氣不固，邪氣趁虛而入，痹阻經脈，不通則痛。《素問痹論》云“風寒濕三氣雜質，合而為痹”，指出痹病感受外邪多為風寒濕，治療重點應補益肝腎、益氣活血、舒經活絡，兼以祛風散寒、除濕止痛。

中醫關于“筋”的認識，眾說紛紜。張曉剛等［9］認為，“筋”相當于現代醫學中的肌腱、韌帶、神經等；龐堅等［10］認為，“筋”包含軟骨、骨骼肌、肌腱、韌帶、筋膜等組織。梁翼主任偏重第2種說法，并堅持以“筋骨并重，骨正筋順”為原則治療KOA，側重筋傷與骨傷的區別，注重髖、膝、踝下肢力線的協調，在分型上提出將KOA 分為髕骨關節型和脛骨關節型；治療上提出動靜結合，“動”的目的是改善功能以糾正畸形和防止復發，“靜”的目的是緩解疼痛、減輕炎癥、延緩進展；治法上提出內外兼治，包括膝關節鏡下治療與物理治療。充分遵循“筋正骨順”的指導方針，糾正關節力線，改善患者的異常運動模式。

經過對梁翼主任運用藥物的性味歸經分析，總結出治療KOA 的中藥性味多為溫、寒、平和甘、苦、辛，歸經多為肝、腎、脾。故梁翼主任予溫性藥物補益腎氣、培本固元，以正制邪。風為百病之長，其為陽邪，具有穿透之力，寒濕邪借此力內犯，風又借寒凝之積，固風寒之邪性粘著、膠固；邪氣依附于膝部，膝部經絡運行不暢，氣血瘀滯不通，關節屈伸不利；《素問至真要大論》記載“寒者熱之”，風寒侵襲，溫熱藥具有溫陽、散寒、救逆等功效。故梁翼主任給予溫性藥物，以發揮溫陽散寒、祛風散邪的作用，調節機體陰陽之偏性，達到陰陽平衡。溫熱藥具有以下作用。1）促進兒茶酚胺分泌，使中樞系統興奮；2）刺激內分泌腺體，如垂體- 腎上腺皮質，促進性激素樣作用和增強甲狀腺的功能，使機體處于興奮狀態；3）促進糖原分解，提高代謝使產熱增加；4）增加心臟輸出量，促進機體代謝［11］。《類證治裁》記載“寒濕郁閉陰分，久則化熱攻痛”，由于寒熱轉化，風寒之邪久侵機體，郁而化熱，故膝部會熱痛，故梁翼主任以寒性藥物，以寒制熱，達到解除疼痛的目的。張寧等［12］通過觀測寒性藥物影響細胞中的NADH（細胞中參與代謝的主要物質之一），推測寒熱藥物對細胞代謝的影響，其中寒性藥物熒光值低，說明寒性藥物可降低細胞代謝。鄭潔等［13］認為，OA 的形成跟細胞代謝關系密切，大多數動物細胞都經歷了能量代謝從靜止調控狀態轉變成代謝活躍狀態的過程。而寒性藥物從細胞代謝角度延緩OA 的發展，從而達到治療目的。平性藥物有活血化瘀、舒經活絡的作用，以此治療KOA。現代研究表明，平性藥物中含有的黃酮類、萜類、苯丙素類、甾體類、生物堿類等物質可有效抑制血小板聚集及抗血栓［14］。現代醫學對中藥“四氣”研究多種多樣，認識逐漸深入，對于“四氣”的特點眾說紛紜，但缺乏統一的藥性評價標準。朱鐵梁等［15］通過文獻研究指出，寒、熱、溫、涼、平的屬性與本質無關，只是一個逐級劃分的概念，認為“寒為涼之甚；熱為溫之甚；平介于寒熱之間，為寒熱雙向使用”的特點，推測可從物質基礎、生物效應、評價方法等方面對四氣進行劃分，為中藥四氣劃分提供了思路。目前，從藥物四氣角度分析治療KOA 的機制及作用的研究多為客觀描述，尚未找到統一的理論假設或評價標準，有待進一步探索。從歸經的角度，肝主筋，腎主骨，肝腎同源，水木相生，脾胃為后天之本，濕邪入內阻滯氣機，脾氣運化失調易使機體虛弱、正氣不足、經絡阻滯。故治療時應重視肝、腎、脾三臟。

傳統醫學將中藥按味分為酸、苦、甘、辛、咸。由表1可知，梁翼主任治療KOA 的中藥多為甘、苦、辛。他認為，“甘味”藥，入脾經，補后天之本，充盈皮肉，使膝關節得到更好保護。現代研究表明，甘味藥可通過多糖促進多種益生菌生長，調控腸道菌群，促進雙歧桿菌存活，從而起到對抗異常病菌的作用，起到健脾的效果［16］。范珉玨等［17］通過網絡藥理學研究發現，甘味藥中多含有泛素、斛皮素，這2種物質能調節水液代謝，增強腎臟功能。現代科學對中藥四氣有新的理解，認為中藥中的“味”取決于所含有機物質和無機元素的含量和種類，其中苦味藥含高鋰、鈣，且多含生物堿、苷類、苦味物質，其中苷類物質有助于膝關節的修復。余永林等［18］通過動物實驗證明，淫羊藿中含有的苷類物質可降低關節腔類多種炎性因子水平，改善OA 的微環境，抑制關節軟骨細胞凋亡，從而保護關節軟骨。辛味藥入肝經，能補肝陽，強筋壯骨，減緩膝關節的勞損。劉曉燕等［19］通過醫古文研究指出，辛味藥特點為發散，順應了“木曰曲直”的特性，肝屬木，故辛味藥能助肝陽升發。肝氣得以補充，則筋得以營養，身體關節屈伸活動更舒暢，以達到治療KOA的目的。

由表3 可知，頻次最高的3 味中藥為熟地黃、當歸、川牛膝。梁翼主任認為，KOA 好發年齡為中老年，該人群肝腎日益虧損，氣血不足，肝血不能滋養筋膜，腎精虧虛，骨失髓養，導致骨關節不榮則痛，肝腎虧虛正氣不足為根本內因；外邪侵犯致氣血不暢，不通則痛。KOA 疾病特點為本虛標實，治療以補血為主，肝血得以滋養，肝氣充沛，腎氣得以補充，筋骨強盛，膝關節能得到較好滋潤，故能從根本上保護膝關節并能治療相關疾病。熟地黃味甘，苦，歸心、肝、腎經，具有滋陰補虛、益精血、強筋骨的功能。在KOA 的治療中，熟地黃可補肝腎，滋養腰膝，增強肝腎功能，進而調節體內的雌激素水平，促進軟骨的合成和修復，還可促進細胞代謝，增強關節的抗氧化能力，從而減輕關節炎癥狀。當歸性溫，味辛、甘，歸肝、心、脾經，藥性溫熱，具有活血化瘀、養血生肌作用。在KOA 的治療中，當歸可促進關節周圍的微循環，增加細胞的氧氣和營養供應，能改善關節炎的癥狀。另外，當歸還可滋養經絡，加強關節周圍的肌肉、軟組織和韌帶的保護和修復作用。川牛膝性寒，味苦、辛，歸肝、腎經，有活血散瘀、通絡止痛的作用。此外，川牛膝還能通過清熱解毒的作用，加速消除炎癥和水腫，保護和修補受損關節的軟骨組織。《本草正》記載“當歸，其味甘而重，故專能補血，其氣輕而辛，故又能行血，補中有動，行中有補，誠血中之氣藥，亦血中之圣藥也……故能養榮養血，補氣生精，安五臟，強形體……利筋骨”。李凱明等［20］通過網絡藥理學研究推測，當歸治療KOA 可能與磷脂酰肌醇3 激酶（PI3K）- Akt 信號通路有關，促進內皮細胞增殖、細胞信號傳導、血管生成、調控促進細胞增殖、酶-蛋白質、抑制相關炎性因子的分泌，從而消腫止痛。葛楠等［21］通過綜述總結出熟地黃中含有的地黃多糖可通過激活Wnt 通路調節2 型糖尿病骨代謝，從而間接影響KOA的發展。

表4顯示，40味高頻中藥且聚攏趨勢較好的有3類。

第1 類：熟地黃、當歸、川牛膝、雞血藤、白芍。上述藥物聯用可發揮協同作用，治療KOA 具有很好的中醫理論價值和中醫機理。首先，這5味藥物均屬活血化瘀、滋養肝腎、強筋骨的主要藥物，可協同發揮滋養氣血、益精強骨、恢復活絡、調和氣機等功效。其次，這5 味藥物還具有明顯的藥物相互作用，可進行配伍，提高藥效。當歸與熟地黃合用可互相輔助，減少藥物的毒性，同時可加強其活血滋陰功效。雞血藤、川牛膝與白芍合用不但能促進組織的修復和再生，還可減輕炎性反應，緩解疼痛。中藥聯合治療的理論基礎還包括配伍規律，即五味三氣相生、相克、相互制約、相互促進。這些配伍規律說明了中藥的互補性和協同作用，可以更好地發揮療效。因此，熟地黃、當歸、川牛膝、雞血藤和白芍聯用可以發揮協同作用，其藥物的配伍規律和作用不僅通過中藥聚類分析得到印證，而且在實際應用中也逐漸被證實為一種中醫治療KOA 的有效方法。細胞研究發現，當歸與熟地配伍可增強細胞抗氧化能力，從而起到減少細胞凋亡的作用［22］。

第2 類：醋龜甲、鹽黃柏、鹽知母、鎖陽、陳皮、淫羊藿、炙甘草，以補虛藥為主，兼以理氣、清熱藥。梁翼主任認為，KOA 的發生和發展與其內因肝腎虧虛有關，補肝腎可強筋壯骨調和陰陽，增強正氣抵御外邪之力。醋龜甲屬補血之品，精能生血，血能化精，精血同源，補養后天之本——腎；腎在體為骨，腎氣充足，則骨得以榮養，從而起到治療KOA 的目的。尚奇等［23］通過動物實驗發現，龜甲不僅能改善骨損害，不同劑量的龜甲溶液還可促進或抑制海馬神經元的功能，從而達到治療骨質疏松的作用，進一步證明龜甲可通過影響骨質而在一定程度上治療KOA。朱香梅等［24］從網絡藥理學分子角度研究發現，龜甲通過多個靶點治療KOA，主要包括前列腺素內過氧化物酶2（PTGS2）、腫瘤壞死因子- α（TNF-α）、促分裂原活化的蛋白激酶3（MAPK3）、過氧化增殖激活受體（PPARG）等作用靶點。MAPK3與抗炎、抗軟骨細胞凋亡有關；TNF-α 在軟骨機制降解和骨吸收中起著關鍵作用；PTGS2 編碼環氧合酶2（COX - 2）具有高度多態性，對緩解軟骨損傷起著重要作用。晚期糖基化終末產物（AGEs）在光潔軟骨中的積累被認為是OA 的主要危險因素。現代醫學進一步證明，龜甲在緩解膝關節軟骨損傷方面有獨特作用。鎖陽具有補腎益精作用，胡俊等［25］通過動物體外實驗發現，鎖陽中的多糖可調控細胞功能、成骨分化，并可促進鈣沉積，對人體KOA 的直接影響還有待進一步研究。鎖陽性溫，歸脾、腎經，補腎陽益精血［26］。侯佳瑤等［27］通過網絡藥理學研究發現，淫羊藿可通過晚期糖基化終末產物及其受體（AGE-RAGE）、PI3K-Akt通路交互作用，抑制炎性因子的釋放和軟骨的破壞。陳皮性溫，歸脾、肺經，屬理氣藥，楊靜帆等［28］通過綜述總結出陳皮提取物陳皮素通過TNF 通路可抑制滑膜的增生，間接達到治療KOA 的作用。外邪久滯機體易化熱，致膝關節腫痛，故用藥需注重清熱祛濕。其中，黃柏始載于《神農本草經》［26］，歸腎、膀胱經，具有清熱燥濕、瀉火除蒸、解毒療瘡等功效。現代研究發現，黃柏中豐富的小檗堿具有顯著的抗炎效果，可消除膝關節的炎癥［29-30］。《神農本草經》中將知母列為中品，味苦寒，主消渴熱中，除邪氣，肢體浮腫，下水，補不足，益氣。《傷寒雜病論》中桂枝芍藥知母湯主“骨節疼煩”伴“身體魁羸，腳腫如脫，頭眩短氣，溫溫欲吐”一派體虛濕盛之象，表明KOA“不通”日久亦可“不榮”，知母則補益補虛除濕［31］。

第3類：枸杞子、三七、延胡索。枸杞子，性平，味甘，具有滋肝腎、明目益氣、固精神、強身健體功效。三七，性平，味微苦、微寒，具有活血化瘀、止痛消腫、生新血、調節免疫等作用。延胡索，性微寒、味辛苦，具有活血化瘀、舒筋活絡、解毒消腫等作用。在中醫治療KOA 中，延胡索可與桂枝、川芎、紅花等中藥聯用，具有較好的舒筋活絡、活血化瘀、止痛消腫的作用，可緩解膝關節疼痛、僵硬等癥狀。綜合使用這3 種中藥，可達到調和陰陽、活血化瘀、調節氣血、緩解癥狀等目的。

綜上所述，中藥聚類分析中的藥物組合可發揮協同作用，在治療KOA方面具有很好的中醫理論價值，值得大家進一步研究。四川省名中醫梁翼以“筋骨并重、骨正筋順”為治療原則，提出中醫肝腎理念與筋骨密切相關，以補益肝腎、活血化瘀、強筋壯骨辨證施治，多應用補虛藥和祛風濕藥，病程中注意疏肝健脾、祛風活絡中藥，從而起到筋骨并治、骨強筋柔、舒經通絡，消腫止痛之效果。