基于對(duì)調(diào)控機(jī)體氧化應(yīng)激的中藥的數(shù)據(jù)挖掘?qū)π鹿诜窝字杏盟幍奶攸c(diǎn)分析

惠香香,苗明三

(河南中醫(yī)藥大學(xué),鄭州 450046)

新型冠狀病毒侵入人體后,全身性炎性反應(yīng)會(huì)刺激機(jī)體處于應(yīng)激狀態(tài)[1-2],如《傷寒論》:“太陽(yáng)之為病脈浮、頭項(xiàng)強(qiáng)痛而惡寒”脈浮,是由交感興奮引起,兒茶酚胺增加釋放,由于兒茶酚胺的自氧化,可以產(chǎn)生大量的氧自由基,引起炎癥,常見(jiàn)的炎癥有感染性炎癥、非感染性炎癥、全身炎癥反應(yīng)綜合癥三種,此次新型冠狀肺炎屬于感染性炎癥。 這就說(shuō)明氧化應(yīng)激會(huì)引起炎癥,炎癥也會(huì)引起氧化應(yīng)激。從炎癥和氧化應(yīng)激這兩者的定義也可見(jiàn)一斑,炎癥指機(jī)體對(duì)有害刺激產(chǎn)生的一種防御性反應(yīng),即炎癥是損傷和抗損傷的過(guò)程；氧化應(yīng)激是指體內(nèi)氧化與抗氧化作用失衡,它是自由基在體內(nèi)產(chǎn)生的一種負(fù)面作用,是導(dǎo)致人體衰老的一個(gè)重要因素,長(zhǎng)時(shí)間的氧化應(yīng)激反應(yīng)會(huì)給人帶來(lái)負(fù)面影響[3-4],初步是在肺,后會(huì)波及到肝等其他部位[5]。 現(xiàn)代藥理研究證實(shí),許多中藥可以通過(guò)調(diào)節(jié)線(xiàn)粒體功能,起到提高免疫調(diào)節(jié),抗脂質(zhì)過(guò)氧化,降低細(xì)胞中自由基的作用。 我國(guó)傳統(tǒng)中醫(yī)藥在預(yù)防和治療疾病時(shí)有多組分、多靶點(diǎn)起效,毒副作用小的特點(diǎn)[6]。 抗氧化作用較為明顯的有維生素C、維生素E、蝦青素等,尚無(wú)專(zhuān)門(mén)用于抗氧化應(yīng)激的成藥,同樣目前尚無(wú)治療肝損傷的的化學(xué)或生物藥物。 本研究旨在歸納、概括中藥以及中藥活性成分在抗氧化應(yīng)激作用的配伍、應(yīng)用,以期給臨床、抗氧化應(yīng)激實(shí)驗(yàn)以及制藥提供參考,為由于氧化應(yīng)激產(chǎn)生的炎癥而造成損傷的新型冠狀肺炎患者在進(jìn)行后期修復(fù)時(shí)提供一定的治療思路。

1 資料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

在中國(guó)知網(wǎng)和維普數(shù)據(jù)庫(kù)的文獻(xiàn)專(zhuān)業(yè)檢索界面中輸入SU=‘抗氧化應(yīng)激’進(jìn)行搜索,選擇從發(fā)表至今的所有文獻(xiàn)。 共檢索文獻(xiàn)478 篇。

1.2 文獻(xiàn)篩選標(biāo)準(zhǔn)

①剔除標(biāo)準(zhǔn):會(huì)議,綜述類(lèi)文章；無(wú)具體藥物組成或治療效果不好的組方。 ②納入標(biāo)準(zhǔn):臨床研究文獻(xiàn),確切研究證明具有抗氧化應(yīng)激作用的中藥和中藥成分；組方完整,臨床中確切證明有抗氧化應(yīng)激作用的中藥和中藥化學(xué)成分,最終從478 篇文章中找到有效文獻(xiàn)123 篇。

1.3 數(shù)據(jù)處理

藥物名稱(chēng),功效分類(lèi),性味歸經(jīng)等均從2015 版《中國(guó)藥典》[7]和《中藥學(xué)》第九版中內(nèi)容進(jìn)行參考,記錄。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

將納入的123 個(gè)方子中的各個(gè)藥均輸入Excel 2013 表格中統(tǒng)計(jì),以及每味藥的性味歸經(jīng),功效分類(lèi),出現(xiàn)頻次,進(jìn)行整理。 使用SPSS Statistics 19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

2 結(jié)果

2.1 單味藥使用分析

將篩選出的123 篇文章中臨床用藥的文獻(xiàn)進(jìn)行整理[8-10],統(tǒng)計(jì)得出74 個(gè)中藥,總共使用頻次152次。 使用頻次較高的前兩個(gè)的藥分別是丹參共12次占比7.89%,黃芪共11 次占比7.24%。 詳情見(jiàn)表1；將實(shí)驗(yàn)文獻(xiàn)用藥進(jìn)行整理,詳情見(jiàn)表2。

2.2 中藥功效和性味歸經(jīng)分類(lèi)情況

將123 篇文獻(xiàn)中臨床用藥中所涉及的中藥參考《中藥學(xué)》進(jìn)行功效和歸經(jīng)分類(lèi)整理。 統(tǒng)計(jì)得出,74味中藥涵蓋了17 種功效分類(lèi),總共使用頻次為74次,分別為功效分類(lèi)以補(bǔ)虛藥(14 次,18.92%),活血化瘀藥(12 次,16.22%)為主。 如圖1 所示；74 味中藥中物中藥味累計(jì)頻次118 次,以苦味(40 次,33.90%)和辛味(32 次,27.12%)主,如圖2 所示；其中藥性多為溫性(31 次,41.33%),寒性(22 次,22.93%),如圖3 所示；歸經(jīng)多集中于肝經(jīng)(40 次,22.99%)、脾經(jīng)(36 次,20.69%) 和心經(jīng)(29 次,16.67%),如圖4 所示。 將123 篇文獻(xiàn)中實(shí)驗(yàn)文獻(xiàn)所涉及的中藥參考《中藥學(xué)》進(jìn)行功效和歸經(jīng)分類(lèi)整理。 統(tǒng)計(jì)得出,67 味中藥涵蓋了13 種功效種類(lèi),以補(bǔ)虛藥(20 次,29.85%)使用最多,具體分布見(jiàn)圖5；67 味中藥中藥味累計(jì)99 次,以甘味(36 次,36.36%)最和苦味(31 次,31.31%)為主,藥性以寒性(25 次,37.31%)和溫性(21 次,31.34%)為主,歸經(jīng)多集中于肝經(jīng)(31 次,18.67%),實(shí)驗(yàn)文獻(xiàn)用藥的藥性,藥味,歸經(jīng)具體分布情況見(jiàn)圖6。

2.3 抗氧化應(yīng)激作用的中藥成分

從123 篇文章中,總結(jié)到50 種化學(xué)成分[11-13],其中臨床用藥共有35 種化學(xué)成分,使用頻次較高的為姜黃素(4 次,8.89%),人參皂苷(3 次,6.67%)。如表3 所示；實(shí)驗(yàn)用藥共有30 種化學(xué)成分,使用頻次較高的為葛根素(3 次,8.33%),詳情見(jiàn)表4。

2.4 高頻藥物因子分析

使用SPSS Statistics 19.0 統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)臨床用藥的使用頻次在前20 的中藥進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。 選取最大方差法旋轉(zhuǎn),提取得到7 個(gè)公因子,累積方差貢獻(xiàn)率68.60%。 詳情見(jiàn)表5。

2.5 對(duì)《新型冠狀病毒肺炎診療方案》第六版中中醫(yī)組方的分析

第六版在第五版的基礎(chǔ)上進(jìn)行了調(diào)整和補(bǔ)充,并在方案中分別對(duì)臨床觀察期和臨床治療期的推薦了處方,臨床治療期分別從輕型、普通型、重型、危重型、恢復(fù)期達(dá)到了辨證分型論治的細(xì)分。 通過(guò)對(duì)所有推薦處方的中藥進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘,總結(jié)出:①組方共包含94 味中藥,使用頻次為179。 使用頻次較高的前二十味藥如表6 所示；②94 味藥中,有41 味藥在現(xiàn)代藥理研究中發(fā)現(xiàn)具有抗炎作用,占43.62%。 ③第六版中94 味藥中有45 味藥具有抗氧化應(yīng)激作用,占比41.67%。 ④其他發(fā)現(xiàn):推薦組方中,除了一部分具有補(bǔ)氣補(bǔ)血作用,大部分具有抗菌抗病毒,具有保肝利膽,抗腫瘤、降低血糖的作用。

表1 臨床用藥單味中藥頻次分布(≥5)Table 1 Frequency distribution of single traditional Chinese medicine

表2 實(shí)驗(yàn)文獻(xiàn)單味中藥頻次分布(≥3)Table 2 Frequency distribution of single traditional Chinese medicine in experimental literature

圖1 臨床用藥功效分類(lèi)頻次分布Figure 1 Distribution of classification frequency of clinical medication efficacy

圖2 臨床用藥藥味頻次分布Figure 2 Distribution of drug flavor frequency in clinical medications

圖3 臨床用藥藥性頻次分布Figure 3 Frequency distribution of drug properties of clinical drugs

圖4 臨床用藥中藥歸經(jīng)頻次分布Figure 4 Frequency distribution of meridian tropism of traditional Chinese medicine for clinical use

表3 臨床用藥中具有抗免疫應(yīng)激作用的中藥化學(xué)成分頻數(shù)統(tǒng)計(jì)Table 3 Frequency statistics of chemical components of traditional Chinese medicine with anti-immune stress effect in clinical medication

圖5 實(shí)驗(yàn)用藥功效分類(lèi)頻次分布Figure 5 Frequency distribution of experimental drug efficacy classification

圖6 實(shí)驗(yàn)用藥藥味、藥性、歸經(jīng)分類(lèi)頻次分布Figure 6 Distribution of classification frequency of drug taste, drug property and meridian tropism of experimental drugs

表4 實(shí)驗(yàn)用藥中具有抗免疫應(yīng)激作用的中藥化學(xué)成分頻數(shù)統(tǒng)計(jì)Table 4 Frequency statistics of chemical components of traditional Chinese medicine with anti-immune stress effect in experimental medication

表5 臨床用藥高頻藥物(頻數(shù)≥2)因子分析Table 5 Factor analysis of high frequency drugs (frequency ≥2) used in clinical medicine

表6 肺炎治療高頻次中藥統(tǒng)計(jì)Table 6 Statistics of high frequency traditional Chinese medicinein the treatment of pneumonia

3 討論

新型冠狀肺炎與機(jī)體的炎癥密切相關(guān),炎癥會(huì)引起氧化應(yīng)激反應(yīng),所以及時(shí)抑制氧化應(yīng)激反應(yīng)可以有效抑制炎癥。 活性氧簇(ROS) 是人體新陳代謝的副產(chǎn)物[14-16],正常情況下起到機(jī)體防御作用,但過(guò)量則會(huì)導(dǎo)致人體內(nèi)脂質(zhì)過(guò)氧化,導(dǎo)致細(xì)胞功能衰退或喪失等病理?yè)p傷,不僅會(huì)損傷機(jī)體的免疫系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng),還會(huì)破壞機(jī)體氧化還原平衡。 通過(guò)抑制氧化應(yīng)激反應(yīng)達(dá)到減輕炎癥反應(yīng),保護(hù)肝的目的。 中醫(yī)認(rèn)為新型冠狀肺炎在病情前期和中期屬于疫病寒陰,冷燥侵體,導(dǎo)致肺絡(luò)受阻,病在衛(wèi),上焦受之。 到病情后期,寒疫不去,滯留化郁,則傷及肺絡(luò)[17-18]。 有數(shù)據(jù)顯示此次冠狀肺炎應(yīng)用相關(guān)方劑、中成藥、中草藥患者整體治愈率達(dá)90%以上[19],截至2020 年2 月17 日,全國(guó)中醫(yī)藥參與救治的確診病例占85.20%。 除湖北外的省份,中醫(yī)藥參與救治病例的治愈出院數(shù)量和癥狀改善者占到87%[20]。 中藥發(fā)揮的治療作用不言而喻。

臨床中藥使用頻次和統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,具有抗氧化應(yīng)激作用的中藥,功效分類(lèi)以補(bǔ)虛藥和活血化瘀藥為主。 補(bǔ)虛藥具有增強(qiáng)機(jī)體免疫功能,抗氧化,延緩衰老、抗應(yīng)激等作用。 藥味以苦味主,苦味藥以生物堿和甙類(lèi)成分為主,具有較好的抗炎抗菌抗毒作用。 其中藥性多為寒性和溫性；歸經(jīng)多集中于肝經(jīng)和脾經(jīng)。實(shí)驗(yàn)用藥以活血化瘀藥和清熱藥為主、藥味以苦味和甘味為主、藥性多為寒性和溫性、歸經(jīng)多集中在肝經(jīng)、肺經(jīng)和脾經(jīng)。 經(jīng)統(tǒng)計(jì),臨床用藥所有中藥現(xiàn)代藥理研究發(fā)現(xiàn)有93.24%的中藥具有不同程度的抗氧化、抑菌和調(diào)節(jié)免疫的作用,實(shí)驗(yàn)文獻(xiàn)最終證明具有抗氧化應(yīng)激作用的中藥占比94.03%(補(bǔ)充文獻(xiàn))；使用頻次在前7 位的藥中,丹參、川芎和紅花均為活血化瘀藥,黃芪、當(dāng)歸、人參和甘草均為補(bǔ)虛藥。 臨床用藥因子分析顯示出四個(gè)常用潛在配對(duì),分別為F1:丹參(活血祛瘀)-黃芪(補(bǔ)氣升陽(yáng))-川芎(活血行氣)-紅花(活血通經(jīng))-當(dāng)歸(補(bǔ)血活血)-赤芍(清熱涼血)-白芍(斂陰止汗)；F2:甘草(補(bǔ)脾益氣)-大黃(瀉下攻積)-黃芪(補(bǔ)氣升陽(yáng))；F3:芍藥(養(yǎng)血柔肝)-人參(大補(bǔ)元?dú)?-黃芩(清熱燥濕)-石菖蒲(化濕開(kāi)胃)-半夏(燥濕化痰)-白術(shù)(燥濕利水)；F4:黃芩(清熱燥濕)-附子(回陽(yáng)救逆)。 將新冠肺炎治療使用頻次較高的前二十味中藥與臨床用藥和實(shí)驗(yàn)用藥進(jìn)行比對(duì)發(fā)現(xiàn),甘草、黃芪、茯苓、白術(shù)、半夏、黃芩和柴胡在臨床用藥、實(shí)驗(yàn)證明以及新冠治療中均被使用且頻次較高,說(shuō)明此七味藥具有抗氧化應(yīng)激作用的高頻藥物在新冠治療中也被廣泛使用,建議后期在進(jìn)行抗氧化應(yīng)激研究時(shí)從這幾味藥入手。 臨床使用頻次較高的前五味化學(xué)成分與實(shí)驗(yàn)證明的有效成分中葛根素和白藜蘆醇重合,有研究表明葛根素可顯著降低細(xì)胞My D88 與NF-κB 水平,可能是其抗炎作用的部分機(jī)制[21-22]。 還可減輕機(jī)體氧化應(yīng)激狀態(tài)[23]。 白藜蘆醇具有抗菌、抗氧化、免疫調(diào)節(jié)的作用,常見(jiàn)的含有白藜蘆醇的中藥有決明、藜蘆、虎杖；含有葛根素的中藥有葛根和葛花。 本文通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),統(tǒng)計(jì)所有常用的具有抗氧化應(yīng)激作用的中藥以及第六版治療肺炎的中藥發(fā)現(xiàn),推薦的組方與本文所統(tǒng)計(jì)的中藥具有很大程度上的重合性,所以及早應(yīng)用相應(yīng)中藥,對(duì)新冠肺炎導(dǎo)致的機(jī)體嚴(yán)重氧化應(yīng)激反應(yīng)具有防治作用,對(duì)患者后期的恢復(fù)也有重要作用。 通過(guò)對(duì)具有抗氧化應(yīng)激作用的中藥及中藥成分進(jìn)行歸納統(tǒng)計(jì),尋找到其中的規(guī)律,在一定程度上指導(dǎo)臨床用藥。 除改善新冠肺炎外,也可用于防范未來(lái)可能出現(xiàn)的由氧化應(yīng)激導(dǎo)致的炎癥損傷。