中医药与TRP通道相关研究现状的可视化分析❋

蔡明阳,刘珍洪,佟海英,汪文来,赵红霞△,杨 桢△

(1.北京中医药大学中医学院,北京 100029;2.北京中医药大学东直门医院,北京 100700;3.中国中医科学院中医基础理论研究所,北京 100700)

继第一个瞬时受体电位(transient receptor potential,TRP)通道于1969年被发现[1]后,多种TRP通道相继被发现在心、脑、肾、肝、肺和肠道等诸多器官、组织中表达并表现出广泛的生理功能[2-3]。目前TRP通道超家族共有8个亚家族,分别为TRPC、TRPV、TRPM、TRPA、TRPP、TRPML、TRPN以及TRPY。其中TRPV1-TRPV4、TRPM2-TRPM5、TRPA1、TRPM8以及TRPC5与温度感觉密切相关的TRP通道,被称为热敏TRP通道(Thermo-TRP)。除对温度敏感外,TRP通道受到机械力、渗透压、pH值、钙离子浓度等因素的调控,参与人体多种重要的生理病理过程[4]。

TRP通道的发现使我们从一个新的角度认识中医药相关知识,其科学实践与中医的寒热理论、辛味中药理论以及中医临床实践相互印证,产生了高度的契合。可基本确定中医的寒热证与热敏TRP通道的活化有关,它们对寒热敏感,在一些炎性疾病中活化,产生相应的寒热感受以及疼痛。一些典型的中医寒热证候,如宫寒、肺寒、胃寒、痹证、偏头痛、发热、烧心等均是通过TRP通道介导的。而体现寒者温之、热者寒之治法的主要中药则多是辛温或辛凉之品。

近来中医药研究领域基于TRP通道的研究越来越多,但目前国内相关研究进展与热点的分析尚属空白,使得研究者对该方面缺乏整体认识。因此本文旨在对国内中医药与TRP通道相关的文献进行整理,并利用可视化软件CiteSpace 6.1.R2及VOSviewer 1.6.16进行分析,以期更加全面地揭示我国中医药与TRP通道相关研究进展和前沿热点,并预测未来研究热点,为后续的研究提供参考。

1 资料与方法

1.1 数据来源

选择中国知网(CNKI)、万方以及维普数据库为数据来源,检索时间为数据库建库至2022年9月6日,检索策略如表1。

表1 TRP相关中文文献检索策略

1.2 文献纳入标准:

1)纳入CNKI、万方、维普数据库中以表1中检索式检索出来的文献;2)限定语种为中文。

1.3 文献排除标准:

1)仅以摘要形式发表;2)会议论文、报纸、图书、新闻报道;4)无个人作者;5)与检索主题不相关。

1.4 数据处理方法:

将下载后的题录导入文献管理软件Endnote X9.3.1,阅读标题及摘要,根据以上纳排标准对文献题录进行处理。并根据作者、题目、作者机构、关键词、期刊名称、发表日期、摘要等信息对文献进行筛选,手动删除重复的文献条目、补全缺失信息,并分别对同义关键词以及机构进行合并,分别将同一学校的二级学院、同一医院的不同科室、部门进行合并。

1.5 数据分析

利用Microsoft Excel 2019对手动整理后的文献题录信息进行统计,并根据普莱斯公式N=0.749×Mmax1/2确定核心作者和核心机构(Mmax:发文量最多的作者/研究机构;N:核心作者/研究机构中的最小发文量,即发文量大于N者均为核心作者/研究机构)。采用Donohue根据齐普夫定律推导出的高频低频词界分公式T=[-1+(1+8×I1)1/2]/2(I1:词频为1的关键词个数;T:高频词的最低频次数),并利用CiteSpace 6.1.R2及VOSviewer 1.6.16进行可视化,绘制相关可视化图谱。

2 结果

2.1 年发文量分析

按照所设定的检索方案进行检索,共检索得到相关文献条目共计186条,按照纳入排除标准对文献进行筛选,最终获得130篇文献,文献年度发表趋势见图1。可知中医药与TRP通道相关研究出现较晚,2007年中国中医科学院霍海如的硕士研究生马悦颖发表的硕士学位论文《桂枝汤苯丙烯类化合物解热构效关系及PGE2释放与TRPV4相关性研究》是国内首篇相关的论文[5],2007—2013年相关文献年发文量均较少,2014年猛增至10篇后,2015年发文量再次下降至4篇,2015—2019年,中医药与TRP相关论文的年发文量呈现出快速增长趋势,2019年之后发文量呈现出平稳发展趋势。

图1 中医药与TRP相关中文文献发表趋势图

在这130篇文献中,共36篇研究生学位论文,包括23篇硕士学位论文与13篇博士学位论文,除此之外共有94篇文献分别发表于51本学术期刊,其中载文量大于1的期刊共17本(图2),可看出其中刊文量最高的是《中国中医基础医学杂志》,此外,《中华中医药杂志》《中国中药杂志》《中华中医药学刊》《中国实验方剂学杂志》《中国中西医结合杂志》《时珍国医国药》《南京中医药大学学报》作为中医药研究领域的核心期刊,均位列载文量前列,说明目前中医药领域内与TRP结合相关研究数量虽少,但水平较高。

图2 中医药与TRP相关文献在中文期刊载文量前20位

2.2 作者分析

2.2.1 发文量分析 利用Microsoft Excel 2019对参与作者及其发文量进行分析,共有372位相关作者,其中北京中医药大学的杨桢发文量最高,为22篇,主要研究方向为热敏通道及四气五味的相关研究。根据普莱斯公式计算可知核心作者的最少发文量为3.513,即发文量大于等于4篇,中医药与TRP相关研究的核心作者共计24人(表2)。

表2 中医药与TRP相关中文文献的核心作者

2.2.2 合作网络分析 应用CiteSpace 6.1.R2对作者进行合作网络可视化分析(图3),共获得241个节点,493条连线,网络密度为0.017。由图3可知,国内TRP相关的作者合作较少,主要核心合作团队共有3个。其中发文量最高且合作稳定的团队为北京中医药大学杨桢、刘珍洪与中国中医科学院赵红霞为核心构成的团队,该团队合作较为紧密,主要研究热敏通道理论与中医理论之间的关系[6-7]。以北京中医药大学东方医院马建岭、季坤为核心的团队[8-9],主要研究TRP通道在呼吸道疾病中的作用及中医药干预机制。

图3 中医药与TRP相关中文文献参与作者合作网络

2.3 机构分析

进行过中医药与TRP相关研究的机构共81个,其中发文量最高的是北京中医药大学,共发表相关论文35篇。根据普莱斯公式计算可知核心作者的最少发文量为4.4311,即发文量大于等于5篇,国内中医药与TRP相关研究的核心机构共计8个(表3)。

表3 中医药与TRP相关中文文献核心参与机构

利用VOSviewer 1.6.16对参与机构进行分析,其中节点间连线代表机构间合作,连线越粗合作越紧密,此外节点越大代表该机构在中医药与TRP相关研究领域的地位越重要。由图4可知,各个机构间合作较少,大多为独立进行研究,机构间合作进行研究的主要有①北京中医药大学、中国中医科学院、美国德克萨斯大学;②广州中医药大学及其附属医院、广州医科大学;③上海中医药大学、成都中医药大学、湖南中医药大学以及江西中医药大学等。

图4 TRP相关研究机构共现图

2.4 关键词分析

经合并处理并剔除检索词后,筛选出文献中关键词393个,按照公式计算核心关键词出现的最低频次为24.724,因此当以出现频次≥25的关键词为核心关键词时,核心关键词仅有TRPV1(频次为44)。由此可知国内中医药与TRP通道相关的研究多集中于TRPV1,其余方面的研究比较零散,尚未形成成熟而集中的研究热点,故选取出现频次大于1的关键词进行分析。在所有关键词中,出现频次大于1的关键词共有74个,应用VOSviewer 1.6.16绘制关键词聚类图(图5),包括74个节点,241条边,所有关键词共被分为12个聚类,大致可分为6个研究主题,分别为中医基础研究相关、呼吸系统疾 病相关、消化系统疾病相关、骨关节疾病相关,以及网络药理学相关(表4)。在关键词共现分析的基础上,以关键词出现的时间为依据,构建关键词时间叠加网络(图6),可知腹泻型肠易激综合征、慢性咳嗽、气道高反应性、咳嗽变异性哮喘、神经源性炎症、骨质疏松、骨代谢、TRPV6、足细胞等为2020年以来的前沿热点。

图5 TRP相关关键词聚类图

图6 TRP相关关键词聚类网络叠加分析图

表4 TRP相关关键词聚类及研究主题

3 讨论

3.1 文献基本信息分析

国内中医药研究领域基于TRP通道的研究起步较晚,相关文献最早出现于2007年,截至本文中文献数据采集仅有16年。北京中医药大学杨桢团队于2014年连发4篇论文,首次结合中文中医语境,将 Thermo-sensing TRP Channels 翻译为“热敏通道”,并将热敏通道与中医药理论从分子机制层面相结合解读中药四气学说[10]、寒热理论[6],为热敏通道与中医药理论相结合研究开创了先河。

3.2 可视化分析

美国德雷赛尔大学计算与信息学院陈超美[11]开发的CiteSpace软件,可较好展示领域内研究的转折点和关键点。荷兰莱顿大学科学技术研究中心的Van等[12]开发的VOSviewer是在科学计量领域被广泛使用的可视化软件,可直观呈现某领域的知识构架、分布情况,揭示该领域在一定时间内的综合研究情况,并可预测相关领域的发展趋势,尤其在聚类分析方面有强大的优势[13]。因此本研究采用CiteSpace 6.1.R2联合VOSviewer 1.6.16对国内TRP通道相关文献进行可视化分析。

3.2.1 发文机构及个人 国内相关研究领域各个机构之间合作关系较少,主要研究机构为北京中医药大学、中国中医科学院、南京中医药大学、北京中医药大学东方医院、黑龙江中医药大学、南京中医药大学附属医院、山东中医药大学与湖北中医药大学。在合作方面,北京中医药大学、中国中医科学院与北京中医药大学东直门医院之间形成紧密合作关系,其中北京中医药大学杨桢团队和中国中医科学院赵红霞团队之间形成稳定且牢固的合作关系,除此之外,三方合作关系中,美国德克萨斯大学的Michael Xi Zhu教授是鉴定首个哺乳动物TRP通道基因并确认功能的学者,且TRP通道相关论文发文量最高的10位作者均属三方合作团队。由此可见,三方合作团队在国内中医药领域内对TRP通道的研究处于核心地位。此外,南京中医药大学及其附属医院在TRP通道与骨关节疾病[14]、皮肤疾病[15]、呼吸道疾病[16-17]以及中医药基础研究[18-20]方向进行了大量的研究。

3.2.2 研究方向及热点 从研究方向而言,除中医药基础理论与TRP通道相关的研究外,相关研究领域关键词多聚类于呼吸、消化、骨关节相关疾病,一定程度上反映了国内中医药领域应用TRP通道在相关疾病研究中较为广泛。而网络药理学相关的文献则表明TRP通道广泛参与多种疾病的发生发展过程,并且中药及中药组方可通过调节TRP通道发挥其治疗作用,提示TRP通道在中医药研究领域的应用前景广阔。

3.2.2.1 TRP通道与中医药基础 继西方学者发现辣椒、生姜、大蒜、薄荷、麻黄、桂枝、吴茱萸、大戟、丁香、乳香、没药、当归、藁本、川芎、菊花、葱、穿心莲、肉桂、蝎毒等典型TRP通道的激动剂外,我国学者陆续发现羌活[21]、细辛[22]、甘遂[23]、香薷[24]、蛇床子[25-26]等中药也是TRP通道的激动剂,可见芳香辛辣的中药基本上是TRP通道的完全或部分激动剂。一些以上述药物为主的名方,如麻黄汤、桂枝汤、银翘散、葱豉汤、九味羌活汤、香苏散、香薷散、川芎茶调散、藿香正气散等,其表现出的功效与TRP通道的功能完全重叠,即可认为这些方药的主要功效是通过其中的标志性成分(如薄荷中的薄荷醇、桂枝中的桂皮醛)与TRP蛋白质结合所产生的级联效应实现的。

除中药的四气外,中医艾灸同样涉及“寒温”的变化,研究表明艾灸涉及的TRP通道主要为TRPV1[27],另有学者基于TRPV1对艾灸以温促通的作用机制进行了探讨[28]。对中医理论、中药四气以及艾灸作用原理的解读为从分子水平理解中医药,为更准更好地服务临床提供了科学依据。

杨桢团队将中医药理论与TRP通道相结合,阐释了中医理论中“寒、热”的形成,探讨了“寒者热之,热者寒之”的治疗机制。并从理论上理解中药的四气[11]以及辛味中药“解表”[29]、肉桂“引火归元”[7]、芳香药物“开窍”治疗癫痫[30]、理中丸“温中散寒”[31]、五苓散“温阳化气”[32]等作用机制。此外,还应用全细胞膜片钳技术从分子层面对辛味中药温热、止痛等作用机制进行了阐释[21-24,33]。

3.2.2.2 TRP通道与呼吸系统疾病 TRP通道与呼吸道疾病的发生发展关系密切[34],如TRPA1和TRPV1通道在气道炎症、高反应性、慢性咳嗽和气道平滑肌增生中发挥了重要作用,因此TRPA1和TRPV1与慢性咳嗽、哮喘的发生发展之间关系密切[35]。国内中医药研究领域围绕TRP通道展开了大量的研究,相关团队主要为北京中医药大学东方医院的史利卿、马建岭团队,该团队长期围绕TRPV1/TRPA1与慢性咳嗽气道高反应性之间的关系进行研究,表明祛风宣肺方可通过下调TRPV1/TRPA1的表达以降低气道高敏感性及气道神经源性炎症[8-9,36-38]。同样的,中国中医科学院的苗青团队的研究生基于TRPV1/TRPA1探讨了苗青教授验方金沸止咳汤治疗咳嗽变异性哮喘的作用机制[39-40],证实该方可通过下调TRPV1/TRPA1的表达以减少肺组织炎性细胞浸润进而减轻气道慢性炎症,南京中医药大学的范欣生团队同样围绕TRPV1/TRPA1与哮喘展开过相关研究[17,41]。

3.2.2.3 TRP通道与消化系统疾病 TRP通道在消化道疾病如胰腺炎[42-43]、结肠炎[44-45]以及肠易激综合征[46]的发生发展中均发挥着重要作用。

北京中医药大学的杨桢团队在此方向上做了诸多研究,基于TRPV1/TRPA1对温中祛寒的代表方——理中丸、吴茱萸汤与小建中汤对急、慢性胰腺炎[47-48]、肠道炎症[49]以及内脏痛[50]的治疗作用进行了深入探讨,从分子层面阐明了中医理论中温热药物“温中散寒”治疗腹痛的作用机制。上海中医药大学李涛[51]、湖南中医药大学邓多喜[52]及福建中医药大学陈苑平[53]的研究表明针刺、艾灸均可通过下调TRPV1进而降低肠易激综合征的内脏敏感状态,缓解内脏痛。此外上海中医药大学的丛军团队同样围绕TRPV1在肠易激综合征内脏高敏感性中发挥的作用,对肠吉泰的作用机制进行了探讨[54-55]。

3.2.2.4 TRP通道与骨关节疾病 TRP通道在骨关节疾病研究中的应用,多集中于探讨TRPV4[56]、TRPV6[57]和TRPA1[58]与骨关节炎的关系。中医药领域结合TRP通道对骨关节疾病进行的研究相对较少,殷松江等从TRP通道出发探讨了膝骨关节炎(Knee osteoarthritis,KOA)“以痛为枢、截断扭转”诊治理论的分子机制[14],围绕TRPV4探讨了“久行伤筋,久立伤骨”在KOA中的致病作用[19],并通过研究表明TRPA1激活所致的冷痛敏感可很好地解释KOA寒邪致病的临床表现,此外温经活血外治法的疗效机制与其对TRPA1的调节相关[59],进一步充实了“寒者热之”中医理论的分子机制。除骨关节炎外,近来也出现了基于TRP通道对中药组方对骨质疏松与骨代谢影响的研究[60]。

3.2.2.5 TRP通道与肾脏疾病 TRP通道在肾病领域的研究主要是基于TRPC6与足细胞开展的,2005年国外学者首次发现TRPC6参与构成足细胞的裂孔隔膜蛋白并对肾小球损伤发挥着重要作用。上海中医药大学、河南中医药大学、湖北中医药大学以及山东中医药大学团队分别从体内[61-62]、体外[63-64]试验证实中药组方可通过调控TRPC6进而抑制足细胞损伤,减轻蛋白尿。

3 结语

本研究利用VOSviewer 1.6.16软件,对国内中医药与TRP通道相关领域的中文文献进行了分析,对国内中医药领域基于TRP通道开展的研究进展、研究现状和热点进行了更加直观、全面的呈现。目前慢性咳嗽、咳嗽变异性哮喘、气道高反应性、神经源性炎症、腹泻型肠易激综合征、骨质疏松、足细胞等是相关研究的前沿热点,可看出目前中医药研究与TRP通道的结合在中医药相关理论阐释、肾病及呼吸道、消化道疾病的研究较多,可能成为接下来的研究热点。