基于關(guān)聯(lián)規(guī)則的中藥組分配伍治療腦缺血再灌注損傷規(guī)律研究

謝麗華　廖君

〔摘要〕 目的 探討治療腦缺血再灌注損傷（cerebral ischemia reperfusion injury， CIRI）的高頻用藥，并揭示用藥與證型、組分與組分的關(guān)系，從組分層面解析中藥治療CIRI的配伍規(guī)律。方法 收集中國知網(wǎng)（1998-08-25至2018-08-25）20年期刊文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫中治療CIRI的中藥及相關(guān)組分的研究，采用關(guān)聯(lián)規(guī)則Apriori計(jì)算方法，對治療CIRI的中藥復(fù)方及相關(guān)組分的研究結(jié)果進(jìn)行挖掘分析。結(jié)果 高頻次藥物包括補(bǔ)陽還五湯、川芎嗪注射液、黃芪提取物等，印證及推測出構(gòu)成丹參、三七等單味中藥的活性成分及血栓通注射液和腦心通膠囊等中藥復(fù)方的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)，并發(fā)現(xiàn)了芍藥苷-阿魏酸、黃芪甲苷-藁本內(nèi)酯-阿魏酸等新的組分配伍形式。結(jié)論 基于關(guān)聯(lián)規(guī)則，為CIRI中藥組分配伍治療挖掘高頻用藥、用藥與證型、組分與組分的關(guān)聯(lián)關(guān)系，可為組分配伍研發(fā)提供依據(jù)與參考。

〔關(guān)鍵詞〕 腦缺血再灌注損傷;組分配伍;關(guān)聯(lián)規(guī)則

〔中圖分類號(hào)〕R255.2;R743.31? ? ? ?〔文獻(xiàn)標(biāo)志碼〕A? ? ? ?〔文章編號(hào)〕doi：10.3969/j.issn.1674-070X.2020.01.015

〔Abstract〕 Objective To explore the high frequency Chinese medicine for ischemia cerebral reperfusion injury （CIRI）， reveal the relationship between the medication? and syndromes， and different components， and analyze the component compatibility regularity of Chinese medicine in the treatment CIRI from component level. Methods The research on the Chinese medicine and related components for treating CIRI in the CNKI （1998-08-25 to 2018-08-25） 20-year periodical literature database were collected， and the association rule Apriori algorithm was used to perform mining analysis of the research results of Chinese medicine for CIRI and its related components. Results The high-frequency drugs included Buyang Huanwu Decoction， Ligustrazine Injection， Radix Astragali seu Hedysari Extract， etc.， which confirmed and speculated the active ingredients that made up the single Chinese medicine such as Radix Salviae Miltiorrhizae and Radix Notoginseng， and medicinal effect base of Chinese medicine compound such as Xueshuantong Injection and Naoxintong Capsule， and found new groups of compatibility such as paeoniflorin-ferulic acid， astragaloside-4， ligustilide-ferulic acid， etc. Conclusion Based on the association rules， this paper explores the high-frequency medications， medications and syndrome types， component and component associations for the Chinese medicine component compatibility in the treatment of CIRI， which can provide basis and references for the development of component compatibility research.

〔Keywords〕 cerebral ischemia reperfusion; component compatibility; association rule

腦卒中亦稱腦中風(fēng)，是一種突發(fā)性腦血液循環(huán)異常的疾病，包括腦出血和腦缺血，是臨床常見的嚴(yán)重威脅人類健康的疾病之一，腦缺血性卒中盡早恢復(fù)缺血區(qū)腦組織的血液再灌注，使其重新獲得血氧供應(yīng)是臨床上的首要治療原則，而缺血后血流的再通可導(dǎo)致腦組織的缺血再灌注損傷（cerebral ischemia reperfusion injury， CIRI）[1]。近年來研究表明，許多中藥對CIRI有一定的保護(hù)作用，中醫(yī)藥治療在CIRI中得到了廣泛的應(yīng)用，并發(fā)揮著不可或缺的作用。而由于中藥發(fā)揮臨床療效是通過多種活性成分協(xié)同作用的結(jié)果[2-3]，所以明確多藥物聯(lián)合運(yùn)用的活性成分及配伍關(guān)系是中藥應(yīng)用的關(guān)鍵問題。

中藥有效組分研究已被認(rèn)為是中藥用藥的一個(gè)重要的發(fā)展方向[4-5]，能為中藥成分的有效利用、后續(xù)新藥開發(fā)和臨床應(yīng)用研究提供理論基礎(chǔ)。故本文收集了治療CIRI的中醫(yī)藥臨床/實(shí)驗(yàn)文獻(xiàn)，從文獻(xiàn)中提取相關(guān)的藥物配伍、藥理作用、藥物主要有效組分等信息，使用關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法，挖掘治療CIRI的中藥中關(guān)聯(lián)度較高的組分配伍，揭示其隱藏著的組分與組分之間的關(guān)系，探索治療CIRI的組分配伍規(guī)律，為組分中藥的研發(fā)提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1? 數(shù)據(jù)來源與納入標(biāo)準(zhǔn)

本文使用的數(shù)據(jù)來源于中國知網(wǎng)1998年8月25日至2018年8月25日的數(shù)據(jù)庫，確定的關(guān)鍵字有“腦缺血再灌注損傷”，納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）主治中有明確載有CIRI或缺血再灌注腦損傷等字樣;（2）排除其他慢性疾病如糖尿病引起的CIRI的文獻(xiàn);（3）文獻(xiàn)類型包括化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究、隨機(jī)對照研究、臨床對照研究等一次文獻(xiàn);（4）方劑超過20味藥的文獻(xiàn)不予納入;（5）單體不予納入。

1.2? 數(shù)據(jù)規(guī)范

由于中藥飲片有效成分的研究目前尚處于探索階段，相關(guān)科研文獻(xiàn)很多，但大部分中藥組分的研究成果尚未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因此，在中藥組分的數(shù)據(jù)選擇方面，首先遵照2015版《中華人民共和國藥典》，選擇《中華人民共和國藥典》收錄中藥提取物，同時(shí)篩選一些有關(guān)研究中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)的中藥譜效學(xué)及中藥藥動(dòng)學(xué)-藥效學(xué)等相關(guān)學(xué)術(shù)文獻(xiàn)記載的中藥有效成分，文獻(xiàn)資料通過中國知網(wǎng)、萬方、維普等文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫檢索、整理和收集[6]。故中藥組分主要為目前已明確的中藥提取物，這部分?jǐn)?shù)據(jù)被《藥典》收錄，或被相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。

此外，參考2015年版《中華人民共和國藥典》對所收集的中藥、組分、證候等信息進(jìn)行正異名規(guī)范，如黃芪甲苷IV、黃芪苷IV、黃芪甲苷均以黃芪甲苷計(jì)算等。

1.3? 數(shù)據(jù)分析

本文主要使用Excel及中國中醫(yī)科學(xué)院中醫(yī)藥信息研究所建立的中醫(yī)藥數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)TCM Miner，通過該平臺(tái)“數(shù)據(jù)挖掘類”模塊中“關(guān)聯(lián)關(guān)系挖掘”功能，采用關(guān)聯(lián)規(guī)則算法進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，所得數(shù)據(jù)利用Apriori算法計(jì)算。在Excel中建立數(shù)據(jù)表，每行各字段依次代表編號(hào)、中藥、組分名稱、藥理作用、證型等，整理好數(shù)據(jù)后錄入系統(tǒng)，然后按照相應(yīng)步驟進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。在關(guān)聯(lián)關(guān)系分析中，是從數(shù)據(jù)庫中挖掘出滿足支持度和置信度最低閾值的所有關(guān)聯(lián)關(guān)系，其中支持度表示在所建立的數(shù)據(jù)庫中，該樣本項(xiàng)目集所占的百分比，即表示該樣本項(xiàng)目集的可能性大小;置信度表示該樣本在所建立的數(shù)據(jù)庫中真實(shí)性的程度，即表示該樣本的可靠性。

2 結(jié)果

該數(shù)據(jù)庫共收集了15 775篇相關(guān)文獻(xiàn)。經(jīng)篩選后，其中符合的文獻(xiàn)有1 344篇，涉及到的中藥（包括中藥復(fù)方或中成藥）有203種，收集到的組分單體共有283種。

2.1? 中藥-證型-藥理作用關(guān)系挖掘結(jié)果及分析

收集了203種中藥（包括中藥復(fù)方或中成藥），并對數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)規(guī)則分析挖掘頻繁項(xiàng)集，找出頻數(shù)較高的中藥，分析CIRI的用藥趨勢，以出現(xiàn)次數(shù)≥25次作為閾值，研究支持度大于10%的中藥，結(jié)果見表1。

2.2? 組分間關(guān)系挖掘結(jié)果及分析

文獻(xiàn)中共收集283種組分，對所收集到的組分進(jìn)行關(guān)聯(lián)關(guān)系分析，根據(jù)數(shù)據(jù)量的大小進(jìn)行多次挖掘，參數(shù)設(shè)置為組分間置信度大于50%，支持度大于5%，得到組分間關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖，圖中節(jié)點(diǎn)代表組分，箭線代表組分間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，箭線由前項(xiàng)指向后項(xiàng)，見圖1。其中選取置信度大于50%及最小支持度為10%的中藥組分配伍，結(jié)果見表2。

3 結(jié)論

3.1? 中藥復(fù)方-證型-藥理作用關(guān)系的分析

表1顯示，補(bǔ)陽還五湯用藥頻次最多，在符合標(biāo)準(zhǔn)的203種中藥中使用了142次，支持度69.95%，川芎嗪注射液使用130次，支持度64.04%，血栓通注射液使用了100次，支持度49.26%。分析結(jié)果顯示CIRI使用的核心中藥藥理作用主要集中在改善腦循環(huán)、保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞、抗炎、抗氧化、改善血腦屏障，輔以調(diào)節(jié)免疫、降脂穩(wěn)斑、改善血流動(dòng)力學(xué)等。補(bǔ)陽還五湯出自清代王清任《醫(yī)林改錯(cuò)》，具有益氣活血通絡(luò)作用。該方針對氣虛血瘀型CIRI治療是通過抑制凋亡誘導(dǎo)基因的表達(dá)，達(dá)到抑制神經(jīng)細(xì)胞凋亡，改善神經(jīng)功能的治療目的[7]。血栓通注射液主要成分三七總皂苷具有活血化瘀、通經(jīng)活絡(luò)功效，可通過降低血液黏度、增加血流量、抗炎及抗氧化等多種機(jī)制發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用[8-9]。腦心通膠囊中黃芪可降低血液黏度、改善血壓，地龍可溶解血栓，紅花、川芎等具有活血化瘀作用，防止血栓形成[10]。腦心通膠囊通過改善腦部循環(huán)、保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞、降低血液黏度機(jī)制治療氣虛血瘀型腦卒中[11]。

3.2? 組分間關(guān)系圖、表印證及推測出藥效物質(zhì)基礎(chǔ)或可能的配伍組分

表2中，丹參酮ⅡA、丹參素、隱丹參酮、丹酚酸B、原兒茶醛、迷迭香酸均為丹參的活性成分。目前已證實(shí)，這些組分是丹參用于治療CIRI的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)，其機(jī)制包括清除自由基、抑制細(xì)胞凋亡、促進(jìn)神經(jīng)生長因子表達(dá)等[12]。三七皂苷R1、人參皂苷Rb1、人參皂苷Rg1都是三七的活性成分，具有良好的阻止血栓形成和溶栓作用[13]，已有研究提出三七皂苷R1-人參皂苷Rg1-人參皂苷Rb1的配伍是血栓通注射液在組分層面的體現(xiàn)，是其抗CIRI的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)[14-16]，證實(shí)了挖掘結(jié)果的可靠性。黃芪甲苷、阿魏酸、藁本內(nèi)酯、芍藥苷、丹酚酸B是黃芪、川芎、赤芍、丹參在組分層面的體現(xiàn)，是腦心通膠囊的重要成分之一[17]，此5種成分是否為腦心通膠囊治療CIRI的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)，可通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。

3.3? 新的組分配伍挖掘

發(fā)現(xiàn)芍藥苷-阿魏酸、黃芪甲苷-藁本內(nèi)酯-阿魏酸等新的組分配伍，目前沒有發(fā)現(xiàn)將這些組分配伍聯(lián)合治療CIRI的報(bào)道，而新的配伍可能對CIRI的多個(gè)靶點(diǎn)起作用，從而達(dá)到配伍增效目的。

3.3.1? 芍藥苷-阿魏酸配伍? 芍藥苷為赤芍的主要成分，赤芍具有清熱涼血、活血化瘀止痛之效。研究表明芍藥苷具有抗炎、抗氧化、抑制神經(jīng)細(xì)胞凋亡、保護(hù)神經(jīng)功能等作用[18]，阿魏酸為當(dāng)歸、川芎等中藥的主要成分之一，當(dāng)歸既能補(bǔ)血，又能活血散瘀止痛，常用治血虛血瘀諸痛癥，川芎可祛風(fēng)通絡(luò)、活血止痛，為治血脈瘀阻之要藥。阿魏酸可擴(kuò)張血管、清除氧自由基、抗氧化[19]等，芍藥苷、阿魏酸配伍可活血化瘀，通絡(luò)止痛，兩者配伍對PC12細(xì)胞損傷具有保護(hù)作用，其機(jī)制可能是清除自由基、抑制脂質(zhì)過氧化的抗氧化效應(yīng)[20]，兩者單獨(dú)應(yīng)用均對腦梗死有一定的療效。但兩者配伍后是否對CIRI產(chǎn)生協(xié)同作用，是否能發(fā)揮每個(gè)單一成分更強(qiáng)的藥理活性，值得深入研究。

3.3.2? 黃芪甲苷-藁本內(nèi)酯-阿魏酸配伍? 黃芪甲苷為黃芪的主要成分之一，有補(bǔ)氣、化瘀、消腫之功，具有抗炎、抑制神經(jīng)細(xì)胞凋亡、保護(hù)血腦屏障、抗氧化及調(diào)節(jié)免疫的作用[21]，藁本內(nèi)酯、阿魏酸為當(dāng)歸、川芎的主要成分，藁本內(nèi)酯可干預(yù)缺血導(dǎo)致的神經(jīng)炎癥，減輕大腦梗死，還可抑制TNF-α表達(dá)來保護(hù)神經(jīng)等[22]，阿魏酸能抑制細(xì)胞凋亡、抗氧化從而起到降低神經(jīng)細(xì)胞損傷的作用[23]。雖然目前沒有黃芪甲苷-藁本內(nèi)酯-阿魏酸配伍的臨床研究，但已有實(shí)驗(yàn)研究表明黃芪、川芎藥對中主要成分配伍可保護(hù)細(xì)胞穩(wěn)定性、提高氧自由基清除能力、抑制細(xì)胞凋亡等，對腦血管內(nèi)皮細(xì)胞缺氧損傷有顯著的保護(hù)作用[24]。根據(jù)挖掘結(jié)果顯示，新組分的配伍產(chǎn)生的藥效及作用機(jī)制值得進(jìn)一步研究，并有望投入臨床市場研究。

4 結(jié)語

組分配伍規(guī)律是傳統(tǒng)中醫(yī)學(xué)理論與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)相交融發(fā)展的結(jié)果，是中醫(yī)整合調(diào)節(jié)與靶向效應(yīng)相結(jié)合與發(fā)展的趨勢。本研究對治療CIRI的中藥進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，獲得了治療該病高頻用藥，如補(bǔ)陽還五湯、川芎嗪注射液、黃芪提取物、血栓通注射液等，印證及推測出隱藏的構(gòu)成單味中藥或中藥復(fù)方的藥效基礎(chǔ)，如丹參、三七等的活性成分，血栓通注射液和腦心通膠囊的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)等，并發(fā)現(xiàn)新的組分配伍，如芍藥苷-阿魏酸配伍、黃芪甲苷-藁本內(nèi)酯-阿魏酸配伍等。關(guān)聯(lián)規(guī)則的CIRI用藥分析為中藥的藥效基礎(chǔ)的研究提供參考，同時(shí)為組分配伍研發(fā)提供依據(jù)和參考。由于本研究推測出的藥效基礎(chǔ)及新的組分配伍尚缺乏臨床實(shí)踐，需結(jié)合中醫(yī)藥傳統(tǒng)理論與臨床實(shí)際情況綜合分析與評價(jià)，本研究為腦缺血再灌注損傷的臨床新藥研發(fā)與應(yīng)用提供指導(dǎo)依據(jù)。

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（本文編輯? 賀慧娥）