韋雅婷,梁婉君,李廣銓,熊 堅,潘美欣,黃小剛,奉建芳*
(1.廣西中醫(yī)藥大學,廣西南寧 530001;2.成都中醫(yī)藥大學,四川成都 610072)
禽流感(Avian Influenza,AI)是一類由A型流感病毒、流感病毒屬和正黏病毒科引起的禽類感染或疾病綜合征,又稱A 型流感病毒,屬于流感病毒屬、正黏病毒科[1],癥狀演變從呼吸系統(tǒng)開始,嚴重者甚至會演變?yōu)槿頂⊙Y。從古至今,在自然界中共發(fā)現(xiàn)25 種禽流感病毒,其天然宿主是野生水鳥(鴨子、候鳥和鵝等),依據(jù)表面蛋白抗原性不同分神經(jīng)氨酸酶亞型(NA)和血凝素亞型(HA)2 種,NA 有9 種,HA 有16種[2]。一些禽流感病毒亞型不僅對禽類有致病作用,還對人類有致病作用,嚴重者甚至死亡,對人類安全造成了嚴重威脅[3]。禽流感病毒根據(jù)其致病性,可分為非致病性、低致病性和高致病性毒株。禽流感病毒擴散速率快,低致病性毒株比高致病性毒株擴散速率低,其感染強度明顯低于高致病性毒株[4]。高致病性禽流感(Highly pathogenic avian influenza,HPAI)一般出現(xiàn)在H5或H7 亞型AIV[5]。近年來,全球各地報告的引發(fā)人類感染的禽流感亞型主要為H5、H7 和H9型[6]。據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計,人類感染H5N1 亞型約850 例,其中約半數(shù)病患者死亡;人類感染H7N9 亞型約1500 例,死亡約600例、感染H5N6 亞型病例約80 例,死亡約30 例。目前發(fā)現(xiàn),HPAI 導(dǎo)致的疫病是由于H5 和H7 兩個亞型引起的高致病性禽流感病毒(Highly pathogenic avian influenza virus,HPAIV)[7]。低致病性禽流感(Lowly pathogenic avian influenza,LPAI)雖死亡率低,但在病情期間會影響雞覓食以及飲水情況,導(dǎo)致雛雞的卵黃囊吸收差,育成雞體重不合格,青年雞成長遲鈍以及蛋雞產(chǎn)蛋力低,給經(jīng)濟帶來巨大的損失。AI 雖然是“禽”流行性感冒,但部分HPAI 也容易感染人類。目前還沒發(fā)現(xiàn)能有效治療HPAI 的化學藥物,但發(fā)現(xiàn)了能有效治療低致病性禽流感病毒的中藥[8]。
現(xiàn)代獸醫(yī)中藥是一類高質(zhì)量、安全高效、穩(wěn)定可控、給藥方便、使用現(xiàn)代劑型保留其中藥特色的中獸藥,包括單味藥、復(fù)方藥及中西結(jié)合制劑類藥[9]。作為一門傳統(tǒng)醫(yī)學,中獸醫(yī)藥學在中國已有數(shù)千年的歷史,在中獸醫(yī)學理論指導(dǎo)下生存和發(fā)展[10]。近年來,相關(guān)醫(yī)學者不斷利用我國現(xiàn)有的中獸藥資源進行挖掘、探索與總結(jié),并在畜牧業(yè)生產(chǎn)中預(yù)防和治療畜禽疾病、提高畜禽生產(chǎn)力、抗壓力和調(diào)節(jié)免疫力方面取得了重大進展[11]。黃慶華[12]建立了H9N2 亞型禽流感病毒感染MDCK 細胞和雞胚模型,表明自制中獸藥制劑有較好的抗H9N2AIV 作用。
數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)(Data mining technology,DMT)基于人工智能、機器學習、統(tǒng)計學和可視化技術(shù)等方法,應(yīng)用聚類、關(guān)聯(lián)分析和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等算法,能從數(shù)據(jù)庫的海量信息中揭示具有潛在價值的規(guī)律,有助于臨床做出正確決策[13]。一般以概念、規(guī)則、規(guī)律、模式等形式將所得信息呈現(xiàn)出來。因其可以讓信息更加具體化、形象化和標準化,在中醫(yī)藥領(lǐng)域得到重視和廣泛應(yīng)用[14]。中醫(yī)傳承輔助平臺是一個綜合性輔助平臺,集數(shù)名老中醫(yī)經(jīng)驗傳承、臨床醫(yī)師經(jīng)驗總結(jié)和中藥新藥處方為一體[15]。本項目通過對中醫(yī)獸藥類文獻進行篩選,構(gòu)建現(xiàn)代中獸藥治療AI 數(shù)據(jù)庫,然后利用中醫(yī)傳承輔助平臺進行數(shù)據(jù)整理與分析,挖掘核心藥物、藥物特征和配伍規(guī)律,以期為中獸藥治療AI 的處方篩選提供參考。
以“雞”“鴨”“禽流感”“中獸藥”等為檢索關(guān)鍵詞進行組合,在中國期刊數(shù)據(jù)庫(CNKI)、維普數(shù)據(jù)庫和萬方數(shù)據(jù)庫進行檢索。收集中國國內(nèi)公開發(fā)表的有關(guān)中獸藥治療AI 的研究文獻。檢索時間區(qū)間為建庫至2022 年10 月。共檢索到治療AI 的中藥相關(guān)文獻2486 篇,其中中國知網(wǎng)626 篇,維普394 篇,萬方1466 篇。在EndNote X9 閱讀標題摘要,排除重復(fù)文獻286篇;無關(guān)文獻144 篇;數(shù)據(jù)不清晰文獻531 篇;時訊廣告文獻212 篇;非中藥文獻978 篇;非AI文獻35 篇,得到納入文獻300 篇。進一步閱讀文獻內(nèi)容,剔除52 篇與納入標準不符的文獻,最終納入248 篇文獻。
研究對象為常見的畜禽:雞、鴨、鵝、鵪鶉和鴿子,以及鸚鵡、麻雀和烏鴉等鳥類;其疾病為AI 或H7N9、H5N1、H5N6、H7N4、H7N7、H9N2 和H10N8 等亞型禽流感病毒感染;治療藥物為中藥制劑,包含藥粉、藥液、膠囊和藥片等。
重復(fù)發(fā)表的文章;數(shù)據(jù)結(jié)果不清楚的文章;經(jīng)驗總結(jié);理論討論;評論和摘要;不在以上納入畜禽范圍內(nèi);非中藥制劑。
數(shù)據(jù)名稱的規(guī)范:中藥名稱參照《中國藥典》進行標準化。如將“丹皮”統(tǒng)稱為“牡丹皮”;將“枸杞”統(tǒng)稱為“枸杞子”;將“花粉、天花”統(tǒng)稱為“天花粉”等。
數(shù)據(jù)庫的建立:應(yīng)用EndNote X9 進行文獻篩選合并;運用《中國藥典》對納入文獻進行名稱規(guī)范,在Excel 2019 收集整理后的中藥,建立治療AI 的中醫(yī)獸藥數(shù)據(jù)庫。
運用Excel 2019 收集分類整理后的文獻,分別納入文獻資料的發(fā)表年限、作者、中藥組成、機構(gòu)等相關(guān)信息,建立治療AI 的中醫(yī)獸藥數(shù)據(jù)表,運用中醫(yī)輔助平臺軟件對中藥的藥性、藥味、歸經(jīng)、分類以及配伍情況等進行分析。
經(jīng)中醫(yī)輔助平臺軟件數(shù)據(jù)分析,納入的359味藥物共使用2127 次,使用頻次大于5 次的共有100 味藥,使用頻率最高的中藥為金銀花,共使用104 次,其次為黃芪、甘草、板藍根,其頻率分別為94、91 和84。用藥頻次居前10位的中藥為金銀花、黃芪、甘草、板藍根、連翹、黃芩、大青葉、魚腥草、柴胡和黃連。具體見表1。
表1 AI 治療中獸藥主要中藥統(tǒng)計情況
對359 味中藥進行四氣統(tǒng)計,用藥頻次從高到低依次為寒(52.19%)、溫(29.05%)、平(14.22%)、涼(3.83%)、熱(0.71%)。其中以寒、溫為主,用藥頻次分別為1035 和576 次。同時進行五味統(tǒng)計,使用頻次由高到低依次是苦、甘、辛、酸、咸,其頻率依次為39.41%、31.52%、25.05%、2.85%、1.21%。其中用藥頻次最高的是苦味和甘味,分別為1078 和862 次,頻率分別為39.41%、31.52%???、辛并用可以使機體的濕熱盡除。AI 主要由寒濕之邪引發(fā),從體表入侵,故其四氣五味符合AI 治療特點,見表2。
表2 AI 治療中獸藥四氣五味統(tǒng)計
對359 味藥物進行歸經(jīng)統(tǒng)計,其主要歸經(jīng)于肺、胃、心、脾和肝,頻次分別為1160、866、750、723、668,頻率分別為22.14%、16.53%、14.32%、13.80%、12.75%。AI 以邪襲肺衛(wèi)為主,故其治療原則以肺為中心,見表3。
表3 AI 治療中獸藥的歸經(jīng)統(tǒng)計分析
對359 味藥物進行功效統(tǒng)計分析,其出現(xiàn)頻次前五位分別為清熱類、補虛類、解表類、化痰止咳平喘類以及利水滲濕類,其頻率分別為44.27%、21.70%、13.42%、6.36%、3.40%,見表4。AI 致病關(guān)鍵因素是熱毒、瘀毒,病理因素為熱、毒、瘀、虛夾雜,故以清熱類藥物治療為主。
表4 AI 治療中獸藥的功效統(tǒng)計分析
使用中醫(yī)輔助平臺軟件對不同最低支持度的組合藥物進行藥物關(guān)聯(lián)規(guī)則數(shù)據(jù)分析。根據(jù)其最低支持度為10%,置信度為50%,可得到22 條關(guān)聯(lián)規(guī)則。對置信度>0.70 分析(表5),其中2階藥物關(guān)聯(lián)規(guī)則1 條,3 階藥物關(guān)聯(lián)規(guī)則5 條,根據(jù)置信度大小對規(guī)則進行排列發(fā)現(xiàn)金銀花-甘草-連翹是關(guān)聯(lián)置信度最高的規(guī)則。根據(jù)其最低支持度為15%,置信度為50%,可得11 條2 階藥物關(guān)聯(lián)規(guī)則(表5),根據(jù)置信度大小對規(guī)則進行排列發(fā)現(xiàn)黃芩-金銀花、連翹-金銀花是關(guān)聯(lián)置信度最高的規(guī)則。運用中醫(yī)輔助平臺軟件對11條2 階關(guān)聯(lián)規(guī)則進行可視化分析(圖1),在線條連接中心的藥物之間的關(guān)聯(lián)性最強,故金銀花、連翹、板藍根、甘草、黃芩的關(guān)聯(lián)程度最強。
圖1 AI 治療中獸藥2 階藥物關(guān)聯(lián)規(guī)則關(guān)系圖
表5 AI 治療中獸藥組合關(guān)聯(lián)分析
基于k 均值聚類算法聚類分析,設(shè)置聚類個數(shù)為3,得到3 個核心組合,其中以黃芪-金銀花-甘草-魚腥草-板藍根為核心組合出現(xiàn)頻次最高,為133 次。設(shè)置聚類個數(shù)為4,得到4 個核心組合,其中以黃芪-金銀花-魚腥草-連翹-黃芩-板藍根為核心組合出現(xiàn)頻次最高,為122次。設(shè)置聚類個數(shù)為5,得到5 個核心組合,以黃芪-金銀花-魚腥草-連翹-黃連-板藍根為核心組合頻次最高,為100 次。見表6。
表6 AI 治療中獸藥聚類核心組合分析
禽流感是指由寒濕之邪觸發(fā),體表被侵襲,其體液和陽氣受其影響,升發(fā)與擴散被阻礙,濕熱被困于體內(nèi),致陽氣受損和病變。其臨床特征是以水濕內(nèi)結(jié)為主線,且多發(fā)于風寒涼濕的季節(jié)和地區(qū)[16]。從10 月中旬到下一年的5 月是AI的高發(fā)期,特別是秋冬、冬春交界且氣候差異大的時期。一般情況下,夏季發(fā)病率低,比較零散,癥狀也相對輕微。AI 通過3 種途徑來傳播,分別為卵傳播、水平傳播和空氣傳播[17]。2020年,國家農(nóng)業(yè)主管部門發(fā)布通知,全面禁止在飼料中添加除中藥類以外的藥物,如抗生素類藥物。因此導(dǎo)致抗菌、抗寄生蟲、抗病毒等相關(guān)產(chǎn)品在短時間內(nèi)購買與回購量直線上升。由于中藥防治禽類疾病幾乎沒有副作用,且不耐藥,又具改善禽類自身免疫功能,提高體內(nèi)抗菌、抗病毒能力,使得中獸藥成為了廣泛用于代替抗生素藥物治療AI的藥物之一[18]。臨床上使用中獸藥治療AI 已經(jīng)成為許多學者研究的方向。通過利用我國豐富的中藥資源來對中獸藥進行大量研究,例如用于探究中獸藥的穩(wěn)定性、有效單體的提取、結(jié)構(gòu)修飾與合成以及中藥的方劑學等,發(fā)現(xiàn)在研發(fā)新中獸藥過程中,最基本要求是以穩(wěn)定性好、高質(zhì)量的中藥材原料作為保證。
本研究通過檢索數(shù)據(jù)庫,共整理得到248 篇文獻,共涉及中藥359 味。從藥物的四氣分析,治療AI 的藥物以寒性為主,其次為溫性、平性,寒性藥物。經(jīng)現(xiàn)代藥理學研究顯示寒性類藥物不僅具有抗真菌抗病毒、抑制腫瘤的作用,還能提高機體免疫力;溫性類藥物不僅具有散寒、助陽、溫里的作用,還具有為機體提供營養(yǎng)物質(zhì)及能量、增強機體免疫功能的作用[19];寒溫并用,相反相成,使得扶正而不助邪,祛邪而不傷正,扶正與祛邪兼顧。平性藥物“體平用偏,雙向適用”,平性藥物中的每一味都可以被認為是一種天然復(fù)方,其包括寒與熱兩種成分,其具有寒熱雙向調(diào)節(jié)與陰陽雙向調(diào)節(jié)的作用[20]。從藥物的五味分析,藥味以苦、甘、辛為主,苦味“能泄能燥能堅”,其功效有清熱、祛濕、堅陰與降逆,現(xiàn)代藥理學研究顯示苦味藥具有抑菌、抗炎、抗病毒的作用[21];甘味“能補能和能緩”,其功效有補虛、緩急止痛和改善藥味,且具有強壯機體、調(diào)節(jié)機體免疫系統(tǒng)功能及提高機體抗病能力的作用;辛味“能散能行”,具有發(fā)散、行氣、活血、健胃、化濕的功效且具有抗炎、抗病原體、緩解痙攣而止痛的作用??唷⑿僚湮?,一可平調(diào)寒熱,使陰陽協(xié)調(diào),使機體功能趨于平衡;二可暢達氣機,苦味能降逆,辛味能行氣,苦與辛并用,順氣降逆,可恢復(fù)脾胃氣機升降功能;三可消散濕熱,清熱用苦寒配伍使用,化濕用辛溫配伍使用,苦辛配伍使用不僅能除盡濕熱,又可以避免苦寒傷陽助濕、辛溫損陰助熱。配合使用甘味藥物可以使藥性互補,顧護中焦,不補正氣之虛,使正氣得到保護。這與AI 理氣、清熱、祛濕,同時注重扶正補虛的治療原則相契合。
藥物歸經(jīng)統(tǒng)計分析顯示,治療AI 的用藥歸經(jīng)以肺經(jīng)為主。發(fā)熱是AI 的主要臨床癥狀,臨床上歸經(jīng)于肺系、胃系病證,故它屬于肺系瘟病,可以在傳統(tǒng)中獸醫(yī)藥學理論指導(dǎo)下應(yīng)用中醫(yī)藥來防治AI[22]?!稖責嵴摗分刑岬?,“溫邪上受,首先犯肺,逆轉(zhuǎn)心包”。溫熱或疫毒之邪一般從口鼻而侵入,然后襲擊肺胃,導(dǎo)致肺氣失宣[23]。大部分感染AI,其臨床表現(xiàn)為高熱、喘促、腹瀉,然后開始病變,快速惡化,最后昏迷甚至死亡。致病前期以邪襲肺胃為主;中期以邪毒壅肺和氣血兩燔為主;后期以喘脫和神昏危證為主;恢復(fù)期以余熱未清,肺胃陰傷為主[23]。
用藥頻次統(tǒng)計分析顯示,使用頻次≥30 的有金銀花、黃芪、甘草、板藍根、連翹、黃芩、大青葉、魚腥草、柴胡、黃連、桔梗和黨參。其中清熱類使用頻率最高,其次為補虛類、解表類、化痰止咳平喘類、利水滲濕類和消食類。AI 的中醫(yī)證候演變,觸發(fā)因素為溫熱疫毒,致病原因圍繞熱毒、瘀毒為中心,以熱、毒、瘀、虛夾雜等為病理因素,在整個AI 過程中持續(xù)存在,其致病機理為毒熱犯肺,壅肺、損肺為核心,嚴重者甚至危害到其他臟腑,故AI 病癥屬于溫病衛(wèi)氣營血傳變規(guī)律[24]。所以治療AI 的原則是應(yīng)用化濕祛痰的方法,氣陰虛者通過益氣養(yǎng)陰同時治療,兼有瘀證者通過化瘀通絡(luò)治療[25]。通過中醫(yī)傳承輔助平臺對常用的藥物進行組方分析,得到12組常用2 味藥藥物組合以及6 組3 味藥藥物組合。這18 組常用藥物組合以甘草-連翹-金銀花為核心,其關(guān)聯(lián)的置信度高達87%。以甘草為中心的藥物組合以“補氣-清熱”配伍為主,以連翹為中心的藥物組合以“清熱解毒-清熱燥濕”配伍為主,以金銀花為中心的藥物組合以“清熱-清熱”及“清熱-補氣”配伍為主,體現(xiàn)了清熱與清熱、補氣相配伍的特點。再通過軟件復(fù)雜系統(tǒng)熵聚類方法進一步分析得到三組合5 味藥、四組合6 味藥、五組合6 味藥,通過中醫(yī)藥的方法,探索治療AI 的用藥規(guī)律,為治療AI 提供了一定的思路。然而,由于數(shù)據(jù)庫資源有限,且數(shù)據(jù)挖掘本身的局限性,本研究挖掘得到的中獸藥治療AI 的中藥及核心組合有待進一步的臨床研究加以驗證。
中藥治療AI 類疾病具有一定的規(guī)律,其治療以清熱類為主,以“板藍根-連翹-金銀花”為核心藥組,佐以補虛類、解表類等。本文的研究結(jié)果可為中獸醫(yī)辯證論治AI 提供一定的經(jīng)驗總結(jié),同時也為治療AI 中獸藥新藥開發(fā)提供參考。