新安醫(yī)家徐春甫《古今醫(yī)統(tǒng)大全》治療消渴用藥規(guī)律及生物信息學分析*

李家劼，徐慧茹，奚德榮，袁慧倫，方朝暉，江愛娟，申國明△

（1.安徽中醫(yī)藥大學中西醫(yī)結(jié)合學院，安徽 合肥 230012；2.安徽中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院，安徽 合肥 230031；3.安徽省中醫(yī)藥科學院中醫(yī)藥防治糖尿病研究所，安徽 合肥 230031）

《古今醫(yī)統(tǒng)大全》為明代著名新安醫(yī)家徐春甫所著，始纂于明嘉靖三十五年（1556年），后共成書100卷，位列中國“十大醫(yī)學全書”之首。全書著述頗豐，囊括了明代以前我國諸多的重要醫(yī)學典籍和醫(yī)學成就，并在國外產(chǎn)生了一定影響。消渴，作為傳統(tǒng)醫(yī)學病名，現(xiàn)代醫(yī)學中以糖尿病（diabetes mellitus，DM）多見。在多種因素的影響下，我國成人糖尿病患病率持續(xù)升高，達到11.9%，是世界上糖尿病患者最多的國家[1]。伴隨著糖尿病患病率在中國和世界其他國家中的不斷增長，給社會和經(jīng)濟發(fā)展帶來了較大負擔[2]。近年來，中醫(yī)藥防治糖尿病工作取得較好成果，新安醫(yī)學學術(shù)理論得到充分發(fā)揮[3]，中醫(yī)藥治療糖尿病的優(yōu)勢突顯[4-5]。為進一步探究《古今醫(yī)統(tǒng)大全》在治療糖尿病臨床應(yīng)用方面的參考價值，傳承古代中醫(yī)臨床經(jīng)驗，本文整理《古今醫(yī)統(tǒng)大全》論治消渴的66首方劑，通過數(shù)據(jù)挖掘與生物信息學技術(shù)，結(jié)合消渴論治的學術(shù)思想，分析、總結(jié)中藥治療消渴的用藥規(guī)律及其可能存在的作用機制。

1 資料與方法

1.1 資料來源 方劑來源于《古今醫(yī)統(tǒng)大全》卷之五十二“消渴門”所載藥方篇，篇中包含消渴通治劑、上消諸劑、中消諸劑、下消諸劑、酣飲消渴證劑、強中消渴證劑等，整理得到治療消渴的方劑共66首。

1.2 納入標準及排除標準 納入標準：1）“消渴門”所載藥方篇中用藥記載完整的方劑；2）方劑用藥采用內(nèi)服治療。排除標準：1）“消渴門”所載治法篇中出現(xiàn)的方劑；2）藥方篇中的易簡諸方；3）方劑記錄不全，或治療用法不明確；4）方劑重復出現(xiàn)。

1.3 數(shù)據(jù)錄入及規(guī)范化 嚴格遵守數(shù)據(jù)規(guī)范化的要求，將所載方劑用藥由兩人分別錄入Office 2016，第三人通過查閱《古今醫(yī)統(tǒng)大全》篩選、審核所錄數(shù)據(jù)，以確保數(shù)據(jù)的準確性，再統(tǒng)一合庫，構(gòu)建中藥數(shù)據(jù)庫。以2020年版《中華人民共和國藥典》[6]為依據(jù)，參照全國高等中醫(yī)藥教材《中藥學》[7]統(tǒng)一規(guī)范中藥名稱，如麥門冬統(tǒng)一為麥冬，破故紙統(tǒng)一為補骨脂，瓜蔞仁統(tǒng)一為瓜蔞子，條芩統(tǒng)一為黃芩等，以及整理藥物的性味歸經(jīng)、功效分類。因書中多首方劑出現(xiàn)了甘草（半生半炙）的記載，即甘草與炙甘草同時使用，故此次數(shù)據(jù)明確區(qū)分甘草和炙甘草，以保證數(shù)據(jù)的真實性。

1.4 數(shù)據(jù)分析 1）描述性分析：使用Office 2016對方劑用藥進行分析，統(tǒng)計藥物的使用頻數(shù)以及四氣五味、歸經(jīng)、功效分類的頻數(shù)、頻率；2）關(guān)聯(lián)規(guī)則分析：對使用頻數(shù)≥5次的中藥，采用IBM SPSS Modeler 18.0中的Apriori模塊進行關(guān)聯(lián)規(guī)則分析，并繪制中藥關(guān)聯(lián)復雜網(wǎng)絡(luò)圖；3）聚類分析：對使用頻數(shù)≥5次的中藥，通過SPSS 26.0統(tǒng)計軟件進行系統(tǒng)聚類分析，度量區(qū)間采用平方Euclidean距離，使用Ward聯(lián)接方法得到樹狀聚類譜系圖；4）因子分析：藥物的主成分因子分析通過SPSS 26.0中的降維模塊進行，并對因子展開適應(yīng)型檢驗，包括KMO檢驗、Bartlett球形檢驗；5）生物信息學分析：運用中藥分子機制研究在線生物信息學分析工具BATMAN-TCM（bioinformatics analysis tool for molecular mechanism of traditional Chinese medicine）[8]，輸入以上數(shù)據(jù)挖掘分析得出的方劑高頻關(guān)聯(lián)藥對，對藥對有效成分的潛在靶點進行疾病與KEGG（Kyoto encyclopedia of genes and genomes）生物學通路富集的兩種功能分析。

2 結(jié)果

2.1 中藥頻數(shù)分析 66首治療消渴的方劑中共使用中藥148味，用藥總頻數(shù)達563次，其中頻數(shù)≥5次的有30味，使用頻數(shù)最高的為人參，達29次（43.94%），其次為甘草、天花粉、茯苓、麥冬等（見表1）。

表1 《古今醫(yī)統(tǒng)大全》治療消渴方劑的高頻中藥頻數(shù)情況（頻數(shù)≥5次）

2.2 中藥四氣五味及歸經(jīng)頻數(shù)分析 對《古今醫(yī)統(tǒng)大全》治療消渴方劑中所使用的148味中藥，進行四氣五味、歸經(jīng)的頻數(shù)統(tǒng)計，共涉及7種藥性、9種藥味、12條歸經(jīng)。具體分析得出藥性以寒溫并用，藥味以甘、苦、辛并舉，中藥歸經(jīng)以脾（胃）、肺（大腸）、腎（膀胱）經(jīng)為主（見表2～表4）。

表2 《古今醫(yī)統(tǒng)大全》治療消渴方劑的中藥藥性頻數(shù)情況

表3 《古今醫(yī)統(tǒng)大全》治療消渴方劑的中藥藥味頻數(shù)情況

表4 《古今醫(yī)統(tǒng)大全》治療消渴方劑的中藥歸經(jīng)頻數(shù)情況

2.3 中藥功效分類頻數(shù)分析 參照全國中醫(yī)藥教材《中藥學》，對《古今醫(yī)統(tǒng)大全》治療消渴方劑中的全部藥物進行功效分類，共出現(xiàn)19類，其中中藥數(shù)＞20功效分類為補虛藥、清熱藥（見表5）。

表5 《古今醫(yī)統(tǒng)大全》治療消渴方劑的中藥功效分類情況

2.4 中藥關(guān)聯(lián)規(guī)則分析 通過關(guān)聯(lián)規(guī)則，對《古今醫(yī)統(tǒng)大全》治療消渴方劑所用中藥進行分析，取使用頻數(shù)≥5次的中藥作為關(guān)聯(lián)對象。二項關(guān)聯(lián)時，最小支持度設(shè)為9%，最小置信度設(shè)為65%，按規(guī)則支持度大小排序，得到27對中藥關(guān)聯(lián)組合。三項關(guān)聯(lián)時，最小支持度設(shè)為7%，置信度均為100%，得到16組中藥關(guān)聯(lián)組合。從關(guān)聯(lián)結(jié)果可以看出藥物關(guān)聯(lián)多與補虛藥、清熱藥組合（見表6～表7）。設(shè)置閾值為絕對、強鏈接較粗，可鏈接大小顯示強/正常/弱類別，生成高頻中藥關(guān)聯(lián)規(guī)則復雜網(wǎng)絡(luò)圖，從關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)圖可以得知人參-甘草-麥冬之間關(guān)系緊密（見圖1）。

圖1 高頻中藥關(guān)聯(lián)規(guī)則復雜網(wǎng)絡(luò)圖

表6 《古今醫(yī)統(tǒng)大全》治療消渴方劑的中藥2項關(guān)聯(lián)情況

表7 《古今醫(yī)統(tǒng)大全》治療消渴方劑的中藥3項關(guān)聯(lián)情況

2.5 中藥聚類分析 為進一步歸納總結(jié)常用中藥組合，對《古今醫(yī)統(tǒng)大全》治療消渴方劑的頻數(shù)≥5次的30味中藥進行系統(tǒng)聚類分析（見圖2）。聚類分析結(jié)果顯示，藥物聚類分為9種，效果較好，并按照臨床用藥規(guī)律概括其主要功效（見表8）。

表8 《古今醫(yī)統(tǒng)大全》治療消渴方劑的中藥聚類分析情況

圖2 《古今醫(yī)統(tǒng)大全》治療消渴方劑的中藥聚類分析圖

2.6 中藥因子分析 為驗證總結(jié)《古今醫(yī)統(tǒng)大全》治療消渴方劑的常用治法及基礎(chǔ)組方，對頻數(shù)≥5次的30味中藥進行因子分析，Kaiser-Meyer-Olkin=0.564，Bartlett球形度檢驗：χ2=919.388，df=435，P=0，表示具備統(tǒng)計學意義。坐標圖建立時橫軸表示中藥因子序號，縱軸表示特征值，得到碎石圖（見圖3），因子的重要程度根據(jù)圖中點間連線坡度的陡緩度進行判斷。根據(jù)“旋轉(zhuǎn)元件矩陣”生成中藥旋轉(zhuǎn)空間元件圖（見圖4），可直觀看出各中藥之間的空間分布與聚集關(guān)系。提取方法采用主成分分析，進行Kaiser標準化最大方差旋轉(zhuǎn)，特征根＞1時，中藥累計貢獻率為73.426%，選取載荷系數(shù)＞0.4的變量組成公因子，共得到10個公因子（見表9）。

圖3 《古今醫(yī)統(tǒng)大全》治療消渴方劑的中藥因子分析碎石圖

圖4 《古今醫(yī)統(tǒng)大全》治療消渴方劑的中藥旋轉(zhuǎn)空間元件圖

表9 《古今醫(yī)統(tǒng)大全》治療消渴方劑的中藥因子分析情況

2.7 人參-麥冬藥對的生物信息學分析 人參-麥冬作為2項關(guān)聯(lián)中支持度最高的用藥組合，單味藥使用頻數(shù)亦位居前列，在排除常用使藥甘草（炙甘草）的影響下，關(guān)聯(lián)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)圖中兩藥鏈接最粗，故對人參-麥冬藥對做以下生物信息學分析，得到成分-靶點-通路/疾病關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（見圖5）。

圖5 人參-麥冬藥對的成分-靶點-通路/疾病關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)圖

2.7.1 人參-麥冬藥對疾病富集分析 基于OMIM數(shù)據(jù)庫（online mendelian inheritance in man）疾病基因關(guān)聯(lián)對人參-麥冬藥對進行疾病富集分析，設(shè)置score cutoff=80，得到藥對化合物成分的潛在靶點關(guān)聯(lián)的疾病247種，潛在靶點數(shù)≥2個的有15種（見表10），已知其中與消渴相關(guān)的疾病有非胰島素依賴型糖尿病、酒精依賴、眼底白斑視網(wǎng)膜炎、肥胖。再設(shè)置adjusted P-value＜0.05，表中顯著相關(guān)的疾病有10種，包括酒精依賴、精神分裂癥、葉酸敏感型神經(jīng)管缺陷、副神經(jīng)節(jié)瘤和胃間質(zhì)肉瘤、Dravet綜合征、眼底白斑視網(wǎng)膜炎、丙酸血癥、巨幼細胞性貧血、易感性嗜鉻細胞瘤、胃腸道間質(zhì)瘤。

表10 人參-麥冬藥對OMIM疾病富集分析情況

2.7.2 人參-麥冬藥對通路富集分析 基于中藥分子機制研究的生物信息學，對人參-麥冬藥對進行KEGG生物學通路富集分析，設(shè)置score cutoff=80，得到藥對潛在靶點相關(guān)的KEGG通路157條，再設(shè)置adjusted P-value＜0.05，得到顯著相關(guān)的通路37條，其中潛在靶點數(shù)≥15個的通路16條（見表11），其中與消渴（糖尿?。┫嚓P(guān)的生物學通路有神經(jīng)活性配體-受體相互作用通路、5-羥色胺能突觸、嘌呤代謝[9]、γ-氨基丁酸（gamma-aminobutyric acid，GABA）能突觸、碳水化合物代謝、膽堿能突觸[10]、氧化磷酸化[11]、精氨酸和脯氨酸代謝、鈣信號通路、纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸降解[12]、谷氨酸能突觸、晝夜節(jié)律的調(diào)控、催產(chǎn)素信號通路[13]。

表11 人參-麥冬藥對KEGG通路富集分析情況

3 討論

3.1 消渴屬熱，分內(nèi)外虛實，寒溫為治

《古今醫(yī)統(tǒng)大全》載[14]：“夫消渴本乎熱也，而熱有內(nèi)外虛實之分?！备鶕?jù)對所用中藥藥性藥味的分析可以發(fā)現(xiàn)，治療消渴的方劑寒溫并用，具體藥以甘溫、苦寒、辛溫之品。用藥如《內(nèi)經(jīng)》所言，以甘苦之劑治療熱淫，以甘為瀉，以辛為潤。觀察中藥功效分類情況可知，清熱藥使用頻數(shù)位居第2，前20位高頻中藥有天花粉、黃連、知母、生地黃、石膏、黃芩、黃柏7種清熱藥。關(guān)聯(lián)規(guī)則中，包含清熱藥組合知母-石膏，以及圍繞兩藥與多種補虛藥形成的2項、3項關(guān)聯(lián)組合，知母與石膏皆味辛、甘寒，均入肺、胃經(jīng)，均可清熱瀉火，功善氣分熱盛證，其中知母兼入腎經(jīng)，善于滋陰降火，于清中有潤，多用于里熱盛而津傷，如陰虛火旺所致口渴多飲之消渴病[15]，臨床上，2藥常相須為用，石膏配伍知母，更能增強其清熱瀉火、除煩止渴的效用，聚類C2中亦出現(xiàn)2藥組合。聚類C5（因子F7）、C9均有清熱瀉火之功，不同的是C9亦有生津止渴之效。因子F8黃連與烏梅2藥酸苦相伍，達到清熱燥濕而不傷陰、澀腸生津而不礙邪的作用效果，共奏清熱瀉火、調(diào)中解毒之功。因子F10源于麥門冬飲子加減變化，天花粉、葛根與五味子均奏潤燥止渴之效，以治消渴陰虛燥熱。

3.2 消渴三焦受病，分上中下為治

3.2.1 上焦受病，治以養(yǎng)肺降火潤燥 徐春甫引劉完素《三消論》言：“消渴之疾，三焦受病也，有上消、中消、腎消?！鄙辖故懿。囡?、食少，燥在上焦，屬于肺，又稱“膈消病”。中藥歸經(jīng)頻數(shù)所示，肺經(jīng)用藥使用頻數(shù)排名第一。膈消者，《古今醫(yī)統(tǒng)大全》中載以白虎加人參湯主之，方中所用人參、甘草位居用藥頻數(shù)前2位[16]。以人參、甘草為代表的補虛藥使用頻數(shù)位居第一，在關(guān)聯(lián)規(guī)則中，與人參、甘草相關(guān)聯(lián)的組合較為常見，尤以3項關(guān)聯(lián)為多。聚類C7亦是以人參、甘草為組合，奏補氣清熱生津之功，C7與C2知母、石膏相合實乃白虎加人參湯方，治上焦消渴引飲。因子F1中炙甘草以調(diào)和諸藥為用，F(xiàn)8中甘草助黃連、烏梅清熱生津之效。而對于心火刑煉肺金所致上焦渴，則宜降心火清肺熱，以知母、黃柏加升麻，引清氣上升而渴自止[17]，在關(guān)聯(lián)規(guī)則中出現(xiàn)較多且3藥之間相互組合。徐春甫認為，降火潤燥而不效者，宜升清氣，可投知母、黃柏、升麻合用；聚類C1與因子F1用藥源于東垣生津甘露湯，除包含3藥外，又伍柴胡以升提清氣，合石膏、當歸等共奏養(yǎng)肺降火潤燥之效。郭乃剛等[18]臨床研究報道，生津甘露湯通過提高胰島素分泌功能、減少胰島素抵抗，有效控制了血糖，并改善了患者中醫(yī)證候，從而達到治療脾虛胃熱型2型糖尿?。╰ype 2 diabetes mellitus，T2DM）的良好效果。

3.2.2 中焦受病，治以清熱理氣和胃 中焦受病，多飲、多食且渴，小便黃，熱在中焦，屬于胃，又稱“消中”。徐春甫將加減三黃丸列為“消渴通治劑”，在三黃丸中大黃與黃連、黃芩相配伍，聚類C5與因子F7皆有體現(xiàn)。調(diào)胃承氣湯與三黃丸中均有大黃，對于胃與大腸熱結(jié)而渴者，以大黃為主，輔以清熱藥，蕩滌腸胃，走而不守，通便泄熱以清熱瀉火。聚類C4與因子F3、F6伍用人參可構(gòu)成人參白術(shù)湯，書中歸為“中消諸劑”，可治胃膈癉熱煩滿，饑不欲食，而成中消?！胺蛭逦度胗诳?，藏于胃，脾為之行其精氣。溢在脾……此人必素食甘美而多肥……故其氣上溢，為消渴”?！秲?nèi)經(jīng)》以脾胃為重，認為過食肥甘、內(nèi)熱熾盛是消渴主要病機[19]。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合中藥歸經(jīng)頻數(shù)來看，歸脾、胃經(jīng)的藥物總使用頻數(shù)在各表里經(jīng)結(jié)合的總頻數(shù)中達到第一，進一步明確了脾胃兩臟腑對于消渴發(fā)病的重要性。因此，對于中焦消渴，飲食入于胃，若傳輸過急，津液未生，食后則饑，乃胃中有火，以黃芩、石膏清泄胃火主之，又常配以理氣藥，如聚類C3木香、枳殼，健脾和胃，行氣調(diào)中，以治過食肥甘所致脘腹脹滿、氣而上溢為渴。

3.2.3 下焦受病，治以滋陰補腎固精 下焦受病，小便多而淋濁如膏油，形瘦，下焦陰虛，屬于腎，又稱“腎消”。李東垣認為“腎消”宜以六味地黃丸之類。徐春甫將其類方歸為“下消諸劑”，如：加減腎氣丸、加減八味丸、補腎地黃丸等，體現(xiàn)為聚類C6與因子F2。其中熟地黃質(zhì)潤滋膩，滋補腎陰效佳，與收澀藥五味子、山茱萸合用固腎益精；茯苓健脾滲濕，治腎陰虧虛、失于固攝所致尿頻量多；肉桂則以益腎引火歸原與澤瀉清泄火熱，是為治腎氣虛耗，熱之所作。結(jié)合中藥分類功效分析，除補虛藥、清熱藥外，用藥最多的為收澀藥，是以針對消渴下焦受病伴小便淋濁之癥，行補腎澀精、收斂固攝之功。而對于腎氣不足、腎水枯竭，不能上潤心火，心火上炎，不能既濟腎水，而致心煩燥渴，可加聚類C7、C8與因子F5，以人參、黃芪佐六味地黃丸之類益氣生津止渴，以麥冬養(yǎng)心陰、清心火而除煩。

3.3 人參-麥冬藥對治療消渴的相關(guān)疾病/通路特點

通過對高頻關(guān)聯(lián)藥對人參-麥冬的生物信息學分析，發(fā)現(xiàn)化合物成分潛在靶點≥2的關(guān)聯(lián)疾病中，非胰島素依賴型糖尿病、酒精依賴、眼底白斑視網(wǎng)膜炎、肥胖與消渴均相關(guān)，其中以非胰島素依賴型糖尿?。碩2DM）與消渴最為相關(guān)，其典型癥狀“三多一少”亦是消渴的主要臨床表現(xiàn)。目前認為肥胖癥、不健康的飲食包括酒精依賴型飲酒等不少生活方式都是引致T2DM的重要因素[20]。伴眼底白斑視網(wǎng)膜炎等多種疾病發(fā)生的糖尿病視網(wǎng)膜病變，在T2DM病史超過15年的患者中發(fā)生率高達78%，是最常見的糖尿病微血管并發(fā)癥，嚴重者可致失明[21]。除以上幾種相關(guān)疾病，疾病富集分析得到的精神分裂癥、葉酸敏感型神經(jīng)管缺陷、副神經(jīng)節(jié)瘤和胃間質(zhì)肉瘤、丙酸血癥、巨幼細胞性貧血、胃腸道間質(zhì)瘤等多種疾病，與T2DM之間的相關(guān)性研究尚須深入。經(jīng)過KEGG通路富集分析，篩選得到的神經(jīng)活性配體-受體相互作用通路，與人參-麥冬藥對化合物成分相關(guān)的潛在靶點數(shù)高達51個，推測藥對可能通過促進配體-受體的相互作用以改善體內(nèi)神經(jīng)細胞的生理功能。研究表明，生濟化瘀方通過上調(diào)糖尿病傷口愈合小鼠模型皮膚組織勻漿中的內(nèi)核通路、神經(jīng)活性配體-受體相互作用，有效提高了糖尿病傷口愈合的進程[22]，證實了神經(jīng)活性配體-受體相互作用通路對治療糖尿病的相關(guān)影響。對于5-羥色胺能突觸、GABA能突觸、氧化磷酸化等富集通路，相關(guān)實驗研究亦有證明其在T2DM發(fā)病或治療方面發(fā)揮的重要作用[23-28]，表明人參-麥冬藥對治療消渴具有一定研究價值，可進一步通過實驗等方法進行研究，以開拓靶向治療T2DM的新思路。

4 結(jié)論

通過對《古今醫(yī)統(tǒng)大全》治療消渴方劑的遣方用藥進行數(shù)據(jù)挖掘，結(jié)合“消渴門”所載治法篇論述，揭示了消渴陰虛燥熱的基本病機，從消渴屬熱、分內(nèi)外虛實以及三焦受病立論，以養(yǎng)肺降火潤燥、清熱理氣和胃、滋陰補腎固精立法，不拘泥于一臟一腑的單獨論治；具體用藥以寒溫并用，治療以白虎加人參湯、三黃丸、人參白術(shù)湯、六味地黃丸類方等為主，形成了論治消渴的重要思路與方法。本研究基于徐春甫所著《古今醫(yī)統(tǒng)大全》，探索了古代醫(yī)家治療消渴的用藥規(guī)律，以期為現(xiàn)代臨床治療T2DM提供重要參考，但通過生物信息學分析得到的神經(jīng)活性配體-受體相互作用通路等作用機制仍需實驗、臨床的進一步驗證。