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基于中医传承辅助平台探讨禽流感中医兽药规律研究

2023-11-22韦雅婷梁婉君李广铨潘美欣黄小刚奉建芳

中国畜禽种业 2023年10期
关键词:置信度连翘金银花

韦雅婷,梁婉君,李广铨,熊 坚,潘美欣,黄小刚,奉建芳*

(1.广西中医药大学,广西南宁 530001;2.成都中医药大学,四川成都 610072)

禽流感(Avian Influenza,AI)是一类由A型流感病毒、流感病毒属和正黏病毒科引起的禽类感染或疾病综合征,又称A 型流感病毒,属于流感病毒属、正黏病毒科[1],症状演变从呼吸系统开始,严重者甚至会演变为全身败血症。从古至今,在自然界中共发现25 种禽流感病毒,其天然宿主是野生水鸟(鸭子、候鸟和鹅等),依据表面蛋白抗原性不同分神经氨酸酶亚型(NA)和血凝素亚型(HA)2 种,NA 有9 种,HA 有16种[2]。一些禽流感病毒亚型不仅对禽类有致病作用,还对人类有致病作用,严重者甚至死亡,对人类安全造成了严重威胁[3]。禽流感病毒根据其致病性,可分为非致病性、低致病性和高致病性毒株。禽流感病毒扩散速率快,低致病性毒株比高致病性毒株扩散速率低,其感染强度明显低于高致病性毒株[4]。高致病性禽流感(Highly pathogenic avian influenza,HPAI)一般出现在H5或H7 亚型AIV[5]。近年来,全球各地报告的引发人类感染的禽流感亚型主要为H5、H7 和H9型[6]。据世界卫生组织统计,人类感染H5N1 亚型约850 例,其中约半数病患者死亡;人类感染H7N9 亚型约1500 例,死亡约600例、感染H5N6 亚型病例约80 例,死亡约30 例。目前发现,HPAI 导致的疫病是由于H5 和H7 两个亚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)虽死亡率低,但在病情期间会影响鸡觅食以及饮水情况,导致雏鸡的卵黄囊吸收差,育成鸡体重不合格,青年鸡成长迟钝以及蛋鸡产蛋力低,给经济带来巨大的损失。AI 虽然是“禽”流行性感冒,但部分HPAI 也容易感染人类。目前还没发现能有效治疗HPAI 的化学药物,但发现了能有效治疗低致病性禽流感病毒的中药[8]。

现代兽医中药是一类高质量、安全高效、稳定可控、给药方便、使用现代剂型保留其中药特色的中兽药,包括单味药、复方药及中西结合制剂类药[9]。作为一门传统医学,中兽医药学在中国已有数千年的历史,在中兽医学理论指导下生存和发展[10]。近年来,相关医学者不断利用我国现有的中兽药资源进行挖掘、探索与总结,并在畜牧业生产中预防和治疗畜禽疾病、提高畜禽生产力、抗压力和调节免疫力方面取得了重大进展[11]。黄庆华[12]建立了H9N2 亚型禽流感病毒感染MDCK 细胞和鸡胚模型,表明自制中兽药制剂有较好的抗H9N2AIV 作用。

数据挖掘技术(Data mining technology,DMT)基于人工智能、机器学习、统计学和可视化技术等方法,应用聚类、关联分析和人工神经网络等算法,能从数据库的海量信息中揭示具有潜在价值的规律,有助于临床做出正确决策[13]。一般以概念、规则、规律、模式等形式将所得信息呈现出来。因其可以让信息更加具体化、形象化和标准化,在中医药领域得到重视和广泛应用[14]。中医传承辅助平台是一个综合性辅助平台,集数名老中医经验传承、临床医师经验总结和中药新药处方为一体[15]。本项目通过对中医兽药类文献进行筛选,构建现代中兽药治疗AI 数据库,然后利用中医传承辅助平台进行数据整理与分析,挖掘核心药物、药物特征和配伍规律,以期为中兽药治疗AI 的处方筛选提供参考。

1 资料与方法

1.1 数据来源

以“鸡”“鸭”“禽流感”“中兽药”等为检索关键词进行组合,在中国期刊数据库(CNKI)、维普数据库和万方数据库进行检索。收集中国国内公开发表的有关中兽药治疗AI 的研究文献。检索时间区间为建库至2022 年10 月。共检索到治疗AI 的中药相关文献2486 篇,其中中国知网626 篇,维普394 篇,万方1466 篇。在EndNote X9 阅读标题摘要,排除重复文献286篇;无关文献144 篇;数据不清晰文献531 篇;时讯广告文献212 篇;非中药文献978 篇;非AI文献35 篇,得到纳入文献300 篇。进一步阅读文献内容,剔除52 篇与纳入标准不符的文献,最终纳入248 篇文献。

1.2 文献纳入标准

研究对象为常见的畜禽:鸡、鸭、鹅、鹌鹑和鸽子,以及鹦鹉、麻雀和乌鸦等鸟类;其疾病为AI 或H7N9、H5N1、H5N6、H7N4、H7N7、H9N2 和H10N8 等亚型禽流感病毒感染;治疗药物为中药制剂,包含药粉、药液、胶囊和药片等。

1.3 文献排除标准

重复发表的文章;数据结果不清楚的文章;经验总结;理论讨论;评论和摘要;不在以上纳入畜禽范围内;非中药制剂。

1.4 数据的规范及数据库的建立

数据名称的规范:中药名称参照《中国药典》进行标准化。如将“丹皮”统称为“牡丹皮”;将“枸杞”统称为“枸杞子”;将“花粉、天花”统称为“天花粉”等。

数据库的建立:应用EndNote X9 进行文献筛选合并;运用《中国药典》对纳入文献进行名称规范,在Excel 2019 收集整理后的中药,建立治疗AI 的中医兽药数据库。

1.5 数据统计与分析

运用Excel 2019 收集分类整理后的文献,分别纳入文献资料的发表年限、作者、中药组成、机构等相关信息,建立治疗AI 的中医兽药数据表,运用中医辅助平台软件对中药的药性、药味、归经、分类以及配伍情况等进行分析。

2 结果与分析

2.1 药物频次分析

经中医辅助平台软件数据分析,纳入的359味药物共使用2127 次,使用频次大于5 次的共有100 味药,使用频率最高的中药为金银花,共使用104 次,其次为黄芪、甘草、板蓝根,其频率分别为94、91 和84。用药频次居前10位的中药为金银花、黄芪、甘草、板蓝根、连翘、黄芩、大青叶、鱼腥草、柴胡和黄连。具体见表1。

表1 AI 治疗中兽药主要中药统计情况

2.2 药物四气五味统计

对359 味中药进行四气统计,用药频次从高到低依次为寒(52.19%)、温(29.05%)、平(14.22%)、凉(3.83%)、热(0.71%)。其中以寒、温为主,用药频次分别为1035 和576 次。同时进行五味统计,使用频次由高到低依次是苦、甘、辛、酸、咸,其频率依次为39.41%、31.52%、25.05%、2.85%、1.21%。其中用药频次最高的是苦味和甘味,分别为1078 和862 次,频率分别为39.41%、31.52%。苦、辛并用可以使机体的湿热尽除。AI 主要由寒湿之邪引发,从体表入侵,故其四气五味符合AI 治疗特点,见表2。

表2 AI 治疗中兽药四气五味统计

2.3 药物的归经分析

对359 味药物进行归经统计,其主要归经于肺、胃、心、脾和肝,频次分别为1160、866、750、723、668,频率分别为22.14%、16.53%、14.32%、13.80%、12.75%。AI 以邪袭肺卫为主,故其治疗原则以肺为中心,见表3。

表3 AI 治疗中兽药的归经统计分析

2.4 药物功效统计分析

对359 味药物进行功效统计分析,其出现频次前五位分别为清热类、补虚类、解表类、化痰止咳平喘类以及利水渗湿类,其频率分别为44.27%、21.70%、13.42%、6.36%、3.40%,见表4。AI 致病关键因素是热毒、瘀毒,病理因素为热、毒、瘀、虚夹杂,故以清热类药物治疗为主。

表4 AI 治疗中兽药的功效统计分析

2.5 药物的关联分析

使用中医辅助平台软件对不同最低支持度的组合药物进行药物关联规则数据分析。根据其最低支持度为10%,置信度为50%,可得到22 条关联规则。对置信度>0.70 分析(表5),其中2阶药物关联规则1 条,3 阶药物关联规则5 条,根据置信度大小对规则进行排列发现金银花-甘草-连翘是关联置信度最高的规则。根据其最低支持度为15%,置信度为50%,可得11 条2 阶药物关联规则(表5),根据置信度大小对规则进行排列发现黄芩-金银花、连翘-金银花是关联置信度最高的规则。运用中医辅助平台软件对11条2 阶关联规则进行可视化分析(图1),在线条连接中心的药物之间的关联性最强,故金银花、连翘、板蓝根、甘草、黄芩的关联程度最强。

图1 AI 治疗中兽药2 阶药物关联规则关系图

表5 AI 治疗中兽药组合关联分析

2.6 药物的聚类分析

基于k 均值聚类算法聚类分析,设置聚类个数为3,得到3 个核心组合,其中以黄芪-金银花-甘草-鱼腥草-板蓝根为核心组合出现频次最高,为133 次。设置聚类个数为4,得到4 个核心组合,其中以黄芪-金银花-鱼腥草-连翘-黄芩-板蓝根为核心组合出现频次最高,为122次。设置聚类个数为5,得到5 个核心组合,以黄芪-金银花-鱼腥草-连翘-黄连-板蓝根为核心组合频次最高,为100 次。见表6。

表6 AI 治疗中兽药聚类核心组合分析

3 讨论

3.1 中兽药将是治疗AI 的重要选择

禽流感是指由寒湿之邪触发,体表被侵袭,其体液和阳气受其影响,升发与扩散被阻碍,湿热被困于体内,致阳气受损和病变。其临床特征是以水湿内结为主线,且多发于风寒凉湿的季节和地区[16]。从10 月中旬到下一年的5 月是AI的高发期,特别是秋冬、冬春交界且气候差异大的时期。一般情况下,夏季发病率低,比较零散,症状也相对轻微。AI 通过3 种途径来传播,分别为卵传播、水平传播和空气传播[17]。2020年,国家农业主管部门发布通知,全面禁止在饲料中添加除中药类以外的药物,如抗生素类药物。因此导致抗菌、抗寄生虫、抗病毒等相关产品在短时间内购买与回购量直线上升。由于中药防治禽类疾病几乎没有副作用,且不耐药,又具改善禽类自身免疫功能,提高体内抗菌、抗病毒能力,使得中兽药成为了广泛用于代替抗生素药物治疗AI的药物之一[18]。临床上使用中兽药治疗AI 已经成为许多学者研究的方向。通过利用我国丰富的中药资源来对中兽药进行大量研究,例如用于探究中兽药的稳定性、有效单体的提取、结构修饰与合成以及中药的方剂学等,发现在研发新中兽药过程中,最基本要求是以稳定性好、高质量的中药材原料作为保证。

3.2 治疗AI 中药的药性特点

本研究通过检索数据库,共整理得到248 篇文献,共涉及中药359 味。从药物的四气分析,治疗AI 的药物以寒性为主,其次为温性、平性,寒性药物。经现代药理学研究显示寒性类药物不仅具有抗真菌抗病毒、抑制肿瘤的作用,还能提高机体免疫力;温性类药物不仅具有散寒、助阳、温里的作用,还具有为机体提供营养物质及能量、增强机体免疫功能的作用[19];寒温并用,相反相成,使得扶正而不助邪,祛邪而不伤正,扶正与祛邪兼顾。平性药物“体平用偏,双向适用”,平性药物中的每一味都可以被认为是一种天然复方,其包括寒与热两种成分,其具有寒热双向调节与阴阳双向调节的作用[20]。从药物的五味分析,药味以苦、甘、辛为主,苦味“能泄能燥能坚”,其功效有清热、祛湿、坚阴与降逆,现代药理学研究显示苦味药具有抑菌、抗炎、抗病毒的作用[21];甘味“能补能和能缓”,其功效有补虚、缓急止痛和改善药味,且具有强壮机体、调节机体免疫系统功能及提高机体抗病能力的作用;辛味“能散能行”,具有发散、行气、活血、健胃、化湿的功效且具有抗炎、抗病原体、缓解痉挛而止痛的作用。苦、辛配伍,一可平调寒热,使阴阳协调,使机体功能趋于平衡;二可畅达气机,苦味能降逆,辛味能行气,苦与辛并用,顺气降逆,可恢复脾胃气机升降功能;三可消散湿热,清热用苦寒配伍使用,化湿用辛温配伍使用,苦辛配伍使用不仅能除尽湿热,又可以避免苦寒伤阳助湿、辛温损阴助热。配合使用甘味药物可以使药性互补,顾护中焦,不补正气之虚,使正气得到保护。这与AI 理气、清热、祛湿,同时注重扶正补虚的治疗原则相契合。

3.3 治疗AI 中药的归经特点

药物归经统计分析显示,治疗AI 的用药归经以肺经为主。发热是AI 的主要临床症状,临床上归经于肺系、胃系病证,故它属于肺系瘟病,可以在传统中兽医药学理论指导下应用中医药来防治AI[22]。《温热论》中提到,“温邪上受,首先犯肺,逆转心包”。温热或疫毒之邪一般从口鼻而侵入,然后袭击肺胃,导致肺气失宣[23]。大部分感染AI,其临床表现为高热、喘促、腹泻,然后开始病变,快速恶化,最后昏迷甚至死亡。致病前期以邪袭肺胃为主;中期以邪毒壅肺和气血两燔为主;后期以喘脱和神昏危证为主;恢复期以余热未清,肺胃阴伤为主[23]。

3.4 治疗AI 中药的用药及治则

用药频次统计分析显示,使用频次≥30 的有金银花、黄芪、甘草、板蓝根、连翘、黄芩、大青叶、鱼腥草、柴胡、黄连、桔梗和党参。其中清热类使用频率最高,其次为补虚类、解表类、化痰止咳平喘类、利水渗湿类和消食类。AI 的中医证候演变,触发因素为温热疫毒,致病原因围绕热毒、瘀毒为中心,以热、毒、瘀、虚夹杂等为病理因素,在整个AI 过程中持续存在,其致病机理为毒热犯肺,壅肺、损肺为核心,严重者甚至危害到其他脏腑,故AI 病症属于温病卫气营血传变规律[24]。所以治疗AI 的原则是应用化湿祛痰的方法,气阴虚者通过益气养阴同时治疗,兼有瘀证者通过化瘀通络治疗[25]。通过中医传承辅助平台对常用的药物进行组方分析,得到12组常用2 味药药物组合以及6 组3 味药药物组合。这18 组常用药物组合以甘草-连翘-金银花为核心,其关联的置信度高达87%。以甘草为中心的药物组合以“补气-清热”配伍为主,以连翘为中心的药物组合以“清热解毒-清热燥湿”配伍为主,以金银花为中心的药物组合以“清热-清热”及“清热-补气”配伍为主,体现了清热与清热、补气相配伍的特点。再通过软件复杂系统熵聚类方法进一步分析得到三组合5 味药、四组合6 味药、五组合6 味药,通过中医药的方法,探索治疗AI 的用药规律,为治疗AI 提供了一定的思路。然而,由于数据库资源有限,且数据挖掘本身的局限性,本研究挖掘得到的中兽药治疗AI 的中药及核心组合有待进一步的临床研究加以验证。

4 小结

中药治疗AI 类疾病具有一定的规律,其治疗以清热类为主,以“板蓝根-连翘-金银花”为核心药组,佐以补虚类、解表类等。本文的研究结果可为中兽医辩证论治AI 提供一定的经验总结,同时也为治疗AI 中兽药新药开发提供参考。

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