腸道微生態(tài)在中醫(yī)藥領(lǐng)域研究應(yīng)用可視化分析＊

林相豪，劉洪濤，陳 嫚，黃昕彤，鄒小娟

（湖北中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院 武漢 430065）

腸道微生態(tài)又稱腸道菌群或腸道微生物[1]，是1個與宿主存在著共生關(guān)系，由多種微生物群體組成的生態(tài)系統(tǒng)。各微生物群體間相互依存制約，維持系統(tǒng)動態(tài)平衡[2]，對人體健康發(fā)揮著重要作用。近年來，隨著對腸道微生態(tài)認(rèn)識的深入，其已逐漸受到中醫(yī)藥研究者的重視。本研究基于文獻(xiàn)計量學(xué)方法，應(yīng)用CiteSpace 軟件共現(xiàn)分析功能，對中醫(yī)藥領(lǐng)域腸道微生態(tài)相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行可視化分析，梳理、總結(jié)腸道微生態(tài)在中醫(yī)藥領(lǐng)域的發(fā)展脈絡(luò)及研究熱點(diǎn)[3,4]。

1 資料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

在CNKI 期刊數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行專業(yè)檢索。學(xué)科領(lǐng)域選擇醫(yī)藥衛(wèi)生科技；制定檢索策略：（'腸道微生態(tài)'+'腸道微生物'+'腸道菌群'+'腸道微環(huán)境'）*（'中醫(yī)'+'中藥'+'中醫(yī)藥'）；數(shù)據(jù)最后更新時間為2019年12月31日；檢索到自1989-2019 年間的文獻(xiàn)共計525篇，剔除重復(fù)發(fā)表文獻(xiàn)和作者信息缺失文獻(xiàn)2 篇，共納入研究文獻(xiàn)523篇。

1.2 方法

1.2.1 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化

523 篇文獻(xiàn)數(shù)據(jù)以refwork 的格式導(dǎo)出，經(jīng)軟件格式轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化為download_***.txt 格式。檢查txt 文檔，確認(rèn)數(shù)據(jù)文件題名、作者等關(guān)鍵信息的完整性。

1.2.2 軟件運(yùn)行參數(shù)設(shè)置

使用CiteSpace 5.1.R6 軟件對檢索數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以1989-2019 年中每2 年作為一個時間切片。分別選取作者（Author）、機(jī)構(gòu)（Institution）、關(guān)鍵詞（Keyword）節(jié)點(diǎn)生成圖譜。根據(jù)不同的節(jié)點(diǎn)類型選擇閾值和修剪參數(shù)，節(jié)點(diǎn)類型為作者時閾值選擇（TOP N per slice）= 50，無需修剪；機(jī)構(gòu)節(jié)點(diǎn)閾值選擇TOP 50，修剪選項選擇關(guān)鍵路徑（Pathfinder）和修剪后合并后圖形（Pruning the merged network）；關(guān)鍵詞節(jié)點(diǎn)閾值選擇TOP 20，修剪選項則包含關(guān)鍵路徑、修剪切片網(wǎng)絡(luò)和修剪后合并后圖形[5,6]。

2 結(jié)果

2.1 腸道微生態(tài)在中醫(yī)藥領(lǐng)域研究應(yīng)用相關(guān)論文的時間分布

對523 篇文獻(xiàn)的發(fā)表時間進(jìn)行統(tǒng)計（圖1），1989-2019 年間，研究文獻(xiàn)發(fā)文量整體呈上升趨勢。1989-2002 年研究尚處萌芽階段，發(fā)文量普遍偏低，最高發(fā)文量為1990 年6 篇；2003-2013 年發(fā)文量緩慢增長，年平均發(fā)文量維持在7 篇以上，表明研究趨于成熟；2014-2019 年文獻(xiàn)發(fā)文量劇增，年平均發(fā)文量達(dá)到17篇，2019年發(fā)文量高達(dá)142篇，說明領(lǐng)域研究進(jìn)入快速發(fā)展期。

圖1 腸道微生態(tài)在中醫(yī)藥領(lǐng)域研究應(yīng)用相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)表時間分布圖

2.2 作者合作網(wǎng)絡(luò)分析

對納入研究文獻(xiàn)作者進(jìn)行共現(xiàn)分析，可以了解在中醫(yī)藥領(lǐng)域從事腸道微生態(tài)研究者的成果及相互合作情況。523 條期刊數(shù)據(jù)中共包含作者1793 名，合作網(wǎng)絡(luò)納入作者數(shù)142 名，發(fā)文頻次累計358 次；最高發(fā)文量作者為楊景云，發(fā)文量在3 篇以上的核心作者有34 人，占作者總數(shù)的1.89%。自然聚類結(jié)果提示目前中醫(yī)藥領(lǐng)域已形成了多個腸道微生態(tài)研究團(tuán)隊（圖2）。核心作者所在團(tuán)隊之間合作頻繁，綜合分析可歸納出高產(chǎn)團(tuán)隊的主要研究方向（表1）。例如：糖尿病和腸道菌群失調(diào)密切相關(guān)，段金廒[2]對中藥黃連的主要有效成分——小檗堿體內(nèi)代謝及藥效的深入研究認(rèn)為腸道菌群有望成為其干預(yù)糖尿病的作用靶點(diǎn)。

2.3 機(jī)構(gòu)共現(xiàn)分析

圖2 腸道微生態(tài)在中醫(yī)藥領(lǐng)域研究應(yīng)用作者共現(xiàn)視圖

表1 中醫(yī)藥領(lǐng)域腸道微生態(tài)高產(chǎn)團(tuán)隊研究方向

分析研究機(jī)構(gòu)共現(xiàn)圖譜，納入的70家研究機(jī)構(gòu)主要是中醫(yī)藥院校及其附屬醫(yī)院（圖3）。整理納入研究的機(jī)構(gòu)名稱，將發(fā)表機(jī)構(gòu)為大學(xué)內(nèi)二級學(xué)院的，統(tǒng)一歸類為某大學(xué)；名老中醫(yī)工作室和實驗室按歸屬劃入相應(yīng)大學(xué)或附屬醫(yī)院，附屬醫(yī)院內(nèi)不再細(xì)分科室。分析圖譜可知，北京中醫(yī)藥大學(xué)、甘肅中醫(yī)藥大學(xué)、廣西中醫(yī)藥大學(xué)等7 所高校都存在同附屬醫(yī)院合作的情況；另外天津中醫(yī)藥大學(xué)同河南中醫(yī)藥大學(xué)，北京中醫(yī)藥大學(xué)聯(lián)合中國中醫(yī)科學(xué)院、黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)開展了跨機(jī)構(gòu)跨區(qū)域合作。發(fā)文量≥10 的機(jī)構(gòu)有6 家（表2），分別為北京中醫(yī)藥大學(xué)、天津中醫(yī)藥大學(xué)、南京中醫(yī)藥大學(xué)、廣州中醫(yī)藥大學(xué)、成都中醫(yī)藥大學(xué)和佳木斯大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院。

2.4 關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析

一篇論文的關(guān)鍵詞代表著這篇論文的論述重點(diǎn)，在一定程度上反映了論文的學(xué)科結(jié)構(gòu)。關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析結(jié)果中共納入關(guān)鍵詞138 個（圖4），其中出現(xiàn)頻次≥10 的關(guān)鍵詞有11 個，包括“腸道微生態(tài)”“菌群失調(diào)”“潰瘍性結(jié)腸炎”“糖尿病”等。對納入圖譜的關(guān)鍵詞進(jìn)行聚類標(biāo)記（圖5），共形成有意義的聚類11個（表3），可總結(jié)歸納出不同年份“腸易激綜合征”“中醫(yī)藥療法”與“大黃”“葛根芩連湯”等中醫(yī)藥方劑結(jié)合中醫(yī)證候基礎(chǔ)理論研究有效成分和作用機(jī)制成為了領(lǐng)域的研究主題。如仝小林團(tuán)隊研究表明葛根芩連湯降低空腹血糖和糖化血紅蛋白療效具有劑量依賴性，且與腸道菌群結(jié)構(gòu)變化有著密切關(guān)系，為解釋中藥復(fù)方作用機(jī)制提供了新的潛在方向[7]。

圖3 腸道微生態(tài)在中醫(yī)藥領(lǐng)域研究應(yīng)用機(jī)構(gòu)共現(xiàn)視圖

表2 腸道微生態(tài)在中醫(yī)藥研究應(yīng)用機(jī)構(gòu)列表

關(guān)鍵詞突顯詞（圖6）分析可以初窺領(lǐng)域研究熱點(diǎn)變化，30余年來，“菌群失調(diào)”“納米中藥”“脾虛”“潰瘍性結(jié)腸炎”等相繼成為研究熱點(diǎn)。關(guān)鍵詞主題路徑圖，又稱“時區(qū)圖”，結(jié)合時區(qū)圖可以更為清晰地觀察中醫(yī)藥腸道微生態(tài)領(lǐng)域研究隨時間流向的發(fā)展動態(tài)。研究應(yīng)用前期，文獻(xiàn)增長速度較緩，主要集中在腸道菌群、中藥及小鼠實驗造模方向（圖7）?！澳c道微生態(tài)”與“潰瘍性結(jié)腸炎”有關(guān)文獻(xiàn)首次出現(xiàn)時間分別為2007 年與2012 年，隨即成為研究熱點(diǎn)。從新興熱點(diǎn)“潰瘍性結(jié)腸炎”，逐漸深入拓展開來，基礎(chǔ)研究涉及腸黏膜屏障、生物轉(zhuǎn)化等代謝、免疫方向，臨床疾病涉及糖尿病、肥胖、代謝綜合征、動脈粥樣硬化、腹瀉、肝硬化等多學(xué)科疾病，中醫(yī)證候生物學(xué)及中藥方劑方證等實驗研究也得到進(jìn)一步推進(jìn)與完善。整體上，研究進(jìn)入繁榮時期，文獻(xiàn)量大幅增長。

3 討論

圖4 腸道微生態(tài)在中醫(yī)藥領(lǐng)域研究應(yīng)用關(guān)鍵詞共現(xiàn)視圖

圖5 腸道微生態(tài)在中醫(yī)藥研究應(yīng)用關(guān)鍵詞聚類視圖

研究結(jié)果表明，納入圖譜的142名學(xué)者中，出現(xiàn)頻次≥3 的作者為核心作者，共34 人，占納入圖譜作者數(shù)的23.9%，其中頻次最高者為楊景云，發(fā)文量為20篇。腸道微生物在中醫(yī)藥領(lǐng)域研究應(yīng)用形成了46 個較穩(wěn)定的研究團(tuán)隊，多數(shù)團(tuán)隊發(fā)文量低，高產(chǎn)團(tuán)隊常依托核心作者產(chǎn)生，且人數(shù)規(guī)模多為5 人以上。24 名核心作者集中在7 個合作團(tuán)隊之中，占核心作者總數(shù)的70.58%。楊景云、李麗秋等核心作者同時為多個高產(chǎn)研究團(tuán)隊的骨干成員，說明緊密的團(tuán)隊合作可以增加學(xué)科研究深度，更利于穩(wěn)定的研究成果輸出。前者最早開展菌群失調(diào)及中藥等調(diào)整制劑的研究，形成了以其為核心的微生態(tài)教學(xué)與科研團(tuán)隊，在運(yùn)用微生態(tài)調(diào)節(jié)理論服務(wù)臨床疾病診療方面進(jìn)行了開拓性探索[8]。

表3 腸道微生態(tài)在中醫(yī)藥領(lǐng)域研究應(yīng)用聚類列表

機(jī)構(gòu)共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可以分析該領(lǐng)域研究力量分布及方向。各省屬中醫(yī)藥高校聯(lián)合附屬醫(yī)院成為研究腸道微生物的主流科研陣地，共出現(xiàn)頻次228 次。排名前6的機(jī)構(gòu)合計發(fā)文量為83篇，占總發(fā)文量的36.4%。楊景云所在的佳木斯醫(yī)學(xué)院（后改名為佳木斯大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院）為排名前6 機(jī)構(gòu)中唯一非中醫(yī)藥類研究機(jī)構(gòu)，考慮原因是該核心作者在菌群失調(diào)及中藥方劑等微生物調(diào)節(jié)劑的領(lǐng)先科研開展與投入，為該機(jī)構(gòu)中醫(yī)藥腸道微生態(tài)研究奠定了堅實基礎(chǔ)。合作網(wǎng)絡(luò)顯示，各機(jī)構(gòu)間合作較少，高發(fā)文量的機(jī)構(gòu)參與各機(jī)構(gòu)間合作次數(shù)相對較多。說明通過以中堅研究力量為核心，進(jìn)行跨機(jī)構(gòu)合作，更有利于深層次研究的開展。

圖6 腸道微生態(tài)在中醫(yī)藥領(lǐng)域研究應(yīng)用關(guān)鍵詞突顯圖

圖7 腸道微生態(tài)在中醫(yī)藥領(lǐng)域研究應(yīng)用關(guān)鍵詞主題路徑圖

通過文獻(xiàn)關(guān)鍵詞及其聚類的可視化能大致了解該學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展歷程及各時期主要研究方向與熱點(diǎn)。腸道微生態(tài)在中醫(yī)藥領(lǐng)域研究應(yīng)用相關(guān)文獻(xiàn)共出現(xiàn)關(guān)鍵詞138 個，中介中心性強(qiáng)的高頻關(guān)鍵詞有26個，形成有意義的聚類11 個。早期“菌群失調(diào)”、“中藥”菌群調(diào)整制劑、“抗生素”是中醫(yī)藥腸道微生態(tài)研究應(yīng)用的主要方向。多項研究[9,10]表明中藥可通過多靶點(diǎn)整體調(diào)控腸道微生態(tài)。隨著時間推移，“腸道微生態(tài)”、“脾虛”成為熱點(diǎn)，國內(nèi)多個研究團(tuán)隊將“脾虛證候與腸道微生態(tài)的相關(guān)性研究”列為重點(diǎn)研究方向，旨在篩選特定證候的生物標(biāo)記物[11,12]。近年來，基于生物學(xué)、代謝組學(xué)和大數(shù)據(jù)處理等技術(shù)的開展，中醫(yī)藥腸道微生態(tài)學(xué)蓬勃發(fā)展，“潰瘍性結(jié)腸炎”“糖尿病”“肥胖”“腸易激綜合征”“動脈粥樣硬化”等臨床免疫代謝類疾?。弧吧镛D(zhuǎn)化”“代謝組學(xué)”“腸粘膜屏障”等基礎(chǔ)研究理念與方法；“小檗堿”“皂苷”“多糖”等中藥有效或活性成分；“參苓白術(shù)散”“辨證論治”“中藥復(fù)方”等中醫(yī)理論內(nèi)涵都競相成為新興研究主題。有研究結(jié)果顯示，中醫(yī)藥及其組方的藥理作用通過影響腸道菌群微環(huán)境從而對機(jī)體以及疾病產(chǎn)生影響[13-15]，而將腸道微生態(tài)融入到中醫(yī)證候研究，不僅有利于開辟中醫(yī)藥現(xiàn)代化研究思路，還能通過探尋傳統(tǒng)證候的生物學(xué)基礎(chǔ)，挖掘“微生態(tài)紊亂失衡”與不同中醫(yī)證候間的對應(yīng)關(guān)系，以確立辨證客觀化、規(guī)范化指標(biāo)，來深化對中醫(yī)辨證思想內(nèi)涵的認(rèn)識[16,17]。

現(xiàn)代研究表明，腸道微生態(tài)與中醫(yī)藥在健康與疾病、診斷與防治等理論實踐上有諸多共性，如“平衡”與“失衡”的“平衡觀”、“宿主”與“環(huán)境”的“整體觀”，“物質(zhì)”與“能量”、“信息”流動變化的“恒動觀”[18,19]。中醫(yī)藥腸道微生態(tài)研究應(yīng)用大體分3 階段，第1 階段：從正常菌群、小鼠基礎(chǔ)實驗研究逐步深入到菌群失調(diào)、調(diào)整制劑的研制并嘗試運(yùn)用于臨床；第2 階段：探索腸道微生態(tài)與中藥、方劑間的代謝調(diào)節(jié)、生物利用及作用機(jī)制；第3階段：運(yùn)用前階段成果治療臨床多學(xué)科疾病，進(jìn)一步拓展腸道微生態(tài)與中醫(yī)證候、中醫(yī)方劑、治則治法等理論、實踐相關(guān)性研究，尋找生物標(biāo)記物，建立信息關(guān)聯(lián)，更直觀地將中醫(yī)辨證論治與現(xiàn)代化檢測治療指標(biāo)有機(jī)結(jié)合，以認(rèn)識中醫(yī)藥本質(zhì)，制定疾病的中醫(yī)預(yù)防診療策略。腸道微生態(tài)的許多研究成果深化和推動了大眾對中醫(yī)藥的理性和科學(xué)認(rèn)識[19,20]，促進(jìn)了對其規(guī)律性和科學(xué)依據(jù)的探索挖掘，使其能夠更有效地指導(dǎo)醫(yī)學(xué)實踐。由此推測，隨著現(xiàn)代科學(xué)基礎(chǔ)技術(shù)在中醫(yī)藥領(lǐng)域的不斷應(yīng)用和發(fā)展，從腸道微生態(tài)角度闡釋中醫(yī)理、法、方、藥[18]，并建立相對應(yīng)的信息指標(biāo)及數(shù)據(jù)庫，用來檢測、診斷和治療免疫代謝相關(guān)疾病，未來將成為該領(lǐng)域重要研究方向。

本文利用可視化軟件，采用文獻(xiàn)計量學(xué)、科學(xué)知識圖譜與突顯詞分析等方法，對中醫(yī)藥腸道微生態(tài)領(lǐng)域的發(fā)展脈絡(luò)與研究熱點(diǎn)進(jìn)行分析，盡管中醫(yī)藥腸道微生態(tài)研究正步入高速、高質(zhì)發(fā)展階段，中藥作為調(diào)整微生態(tài)最常用手段，已成為解讀中醫(yī)體系的重要途徑，但整體上仍存在一些不足。一方面，相關(guān)研究的學(xué)者及研究機(jī)構(gòu)間的合作有待進(jìn)一步加強(qiáng)；另一方面，雖然中醫(yī)藥與腸道微生態(tài)之間的強(qiáng)關(guān)聯(lián)性已獲證實，但兩者間相互作用與具體對應(yīng)關(guān)系的研究還有待深入探索，如何科學(xué)認(rèn)識和論述中醫(yī)學(xué)的科學(xué)內(nèi)涵還需融合多學(xué)科思想與技術(shù)手段，以獲取更多的證據(jù)支持。本文針對腸道微生態(tài)中醫(yī)藥研究應(yīng)用現(xiàn)狀提出一些建議：①建議研究學(xué)者加強(qiáng)合作，保持研究持續(xù)性。②研究機(jī)構(gòu)可以采取跨機(jī)構(gòu)、跨地域甚至跨學(xué)科等不同形式合作，優(yōu)化資源，擴(kuò)大合作領(lǐng)域。③研究學(xué)者可運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，以中藥為契機(jī)，以腸道微生態(tài)為切入點(diǎn)，從微生態(tài)學(xué)角度對中醫(yī)學(xué)原理和實踐進(jìn)行科學(xué)研究，抓住中醫(yī)藥與多學(xué)科領(lǐng)域思想碰撞火花，開展從宏觀到微觀的多維度研究。