基于针刺实验文献的数据分析与穴位刺激效应关系网络示范性研究

摘要

针灸实验研究的研究成果是中医针灸的宝贵财富，在指导针灸治疗疾病的同时，也是今后针灸领域创新研究的珍贵资源。然而，随着这些资源的不断增加，研究结果纷繁而多样，那么如何运用这些资源，即如何最快地获取对自身研究有用的信息，成为研究者们面临的问题。实验信息研究的主要研究对象是展示实验结果的文献报道，然而这些文献皆散落于各大数据库中，到目前为止未见被系统地整理和利用。本研究以针灸实验研究中单纯针刺实验文献为研究对象，运用数据挖掘和复杂网络的计算方法，对文献中隐含的信息做一些尝试性的探索性研究，期望能为研究者们提供一些新的思路和方法，进而提高针刺实验文献信息的利用率。
　　1.研究目的
　　随着现代科技的不断进步，针刺动物实验研究也随之不断发展，从而产生了海量的文献资源，然而这些资源并没有被很好的利用起来。那么，本项研究的主要目的就在于寻找有效利用这些资源的方法，为相关领域研究者提供参考。
　　2.研究内容与方法
　　1)文献检索
　　搜集散在于《中国知网》(CNKI)、《万方数据资源库》和《中国生物医学文献数据库》(CBM)三大数据库中的针刺动物实验文献，并对文献逐篇进行筛查审核，确定最终纳入文献5615篇作为研究对象。
　　2)数据采集
　　根据文献内容设计文献数据采集信息表，基于此表采集原始文献数据。数据采集表共9张，分别为文献表、疾病模型表、针刺治疗表、电针治疗表、实验效应表、靶点表、通路表、文献外部特征评价表、实验文献内部特征评价表。
　　3)数据规范化
　　对原始数据进行正异名标准化处理，根据不同的数据选用不同的参考标准，主要有MeSH2014中文主题词表(TCMeSH)、中医药主题词表2015版、NCBI-Gene and Protein和KEGG数据库。
　　4)文献总体计量分析
　　运用文献计量分析法呈现针刺动物实验文献整体现状，包括年代分布、期刊分布、核心机构以及基金资助情况。
　　5)针刺穴位效应关系网络分析
　　第一，获取针刺部位和实验效应中功能评分、微观机能和组织细胞水平的数据，运用共词分析法简单呈现针刺实验文献选穴情况及与这三层次效应指标之间的关系。
　　第二，获取实验效应中的分子水平数据，引入复杂网路分析方法及算法，探索隐含其中的针刺疗效的可能生物学机制。
　　第三，获取疾病模型数据，运用频次统计分析呈现针刺实验文献研究疾病范畴，并进行脑缺血不同分期针刺效应示范性研究。
　　3.研究结果与结论
　　通过对上述内容的研究，获得了相应的研究结果和结论，并进行了大胆推测，具体情况如下简述。
　　1)单纯针刺实验研究文献在近60年间的增长趋势表现为，1995年之前论文量增长缓慢，1995年之后发文量骤然增加，且近十年发文量占总发文量66.8％，增长态势平稳。这些论文主要发表在针灸专科杂志、中医药大学学报以及中医药领域学术期刊，少数发表在其他现代医学研究期刊和非学术期刊上，其核心期刊群为《针刺研究》、《中国针灸》、《上海针灸》、《针灸临床杂志》、《中国临床康复》、《辽宁中医》、《中华中医药》、《中华中医药学刊》。同时还发现，支持针刺实验研究的基金项目主要有国家自然科学基金、国家973计划资助项目、国家中医药管理局资助项目等，其中国家级资助项目最多，占总资助项目的47％，反映出国家对该领域研究的重视和支持。进行这些研究的作者来自507家研究机构，其核心研究机构除两家教学医院和一家科研机构外，均为高等院校。最后，针刺实验研究的主要内容是观察针刺干预对特定疾病模型的作用机制，其针刺方法以电针为主，研究深度已深入到基因表达的层次。
　　2)单纯针刺实验研究高频选穴主要有足三里、百会、大椎、三阴交、水沟、内关、肾俞、曲池，涉及机体功能、微观机能、组织细胞三个层次的高频效应指标有学习、记忆障碍、疼痛、神经系统体征、神经元放电、血压、心率、胃电图、细胞凋亡、细胞计数、梗死面积、白细胞计数、体重等，穴位与这些效应指标之间表现为一个穴位可以调节多个效应指标和一个效应指标可以有多个穴位进行调节的网络关系，分析此网络关系发现功效范围广的穴位其调节指标亦较多，且具体指标各有侧重，体现了针刺实验研究选穴时既考虑了穴位的特异性又不忽略其广泛性，同时也证实了本研究分析计算方法的可行性。
　　3)构建针刺部位-分子关系网络。经复杂网络计算后，获得符合复杂网络特征的闭合型密集复杂网络，对此网络进行点度中心度、中间中心度、接近中心度计算，获得调节分子指标的核心穴位群为足三里、百会、内关、水沟、三阴交、大椎、肾俞;对此网络进行化模块聚类分析，发现相互作用紧密的分子团体及调节这一团体的穴位，最为突出的是与代谢通路相关的分子团体，落入此团体的穴位为足三里、梁丘、四白、内关、水沟，分子有线粒体ATP合酶(ATP5H)、腺苷酸激酶(adenylate kinase1 AK1)、血小板激活因子乙酰水解酶1b催化亚基2(platelet activating factor acetylhydrolase1b catalytic subunit2 PAFAH1B2)、磷酸甘油酸酯变位酶1(phosphoglycerate mutase1 PGAM1)、泛醌细胞色素c还原酶(ubiquinol-cytochrome c reductase UQCRFS1)、磷酯酶Cβ1抗体(phospholipaseC beta1 PLCB1)、细胞色素c氧化酶亚基5 b(cytochrome c oxidase subunit5BCOX5B)、肌酸激酶B(creatine kinase B CKB)、过氧化物氧化还原酶6(peroxiredoxin6 PRDX6)、NME/NM23核苷二磷酸激酶1(NME/NM23nucleoside diphosphate kinase1 NME1)、甘油醛-3-磷酸脱氢酶（glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase GAPDH）、岩藻糖基转移酶4（fucosyltransferase4 FUT4）。这五个穴位均可用于治疗脾胃肠系疾病及相关症状，由此推测针刺这些穴位治疗脾胃肠系疾病的生物学机制有可能是通过刺激这12个基因调节代谢通路，从而达到治疗目的;同时推测足阳明胃经和代谢通路关系密切，这有待进行进一步研究来证实。
　　4)针刺实验文献研究的主要疾病有脑缺血、阿尔兹海默病、脊髓损伤、血管性痴呆、抑郁症等神经系统疾病，以及类风湿关节炎、肥胖症、胃粘膜损伤等代谢性疾病，还有以心肌缺血为代表的心血管疾病;选用频次较高的腧穴有足三里、百会、内关、大椎、水沟、三阴交、肾俞、关元、曲池、合谷等。分析疾病模型与针刺部位关系，发现同样表现出一穴多病和一病多穴的复杂性，结果显示百会、水沟、大椎侧重于用来治疗脑部疾病，如脑缺血、脑缺血再灌注损伤及阿尔兹海默病等;内关穴则较侧重于治疗心脏疾患。结合临床应用，可见现代针刺动物实验研究是基于中医基础理论来选穴的。
　　5)在针刺实验研究过程中，脑缺血不同时期的选穴相同中各有侧重，表现为在脑缺血急性期、再灌注损伤、相对恢复期、后遗症期这四个阶段都会用到穴位百会、足三里、大椎、水沟、三阴交、内关、合谷等穴，而在痉挛期的选穴主要为阳陵泉、足三里、曲池、外关、三阴交、太溪;相对恢复期的选穴与后遗症期相比更侧重于选用四神聪、神庭、风府来醒神，而后遗症期比较侧重于选用穴位涌泉、颞三针来补虚调神。不同分期在功能评分、微观机能和组织细胞水平三个从层次的调节效应基本一致，特异性表现在微观机能水平，相对恢复期关注脑缺氧状态的改变，痉挛期则较为关注肌张力的改变，这两项指标在其他时期都未被检测;同时脑缺血痉挛期的分子大多为与中枢性痉挛相关的神经递质及其受体，文献报道针刺可以有效调节这些分子的表达，推测针刺治疗中枢性痉挛的机制与这些分子的表达有密切联系，但有关此方面的研究相对较少。因此，针刺治疗脑缺血恢复期和痉挛期的生物学分子机制还有很大的探索空间。

目录

声明

摘要

文献综述

前言

1 研究目的与意义

1．1 研究目的

1．2 研究意义

2 研究方法和技术路线

2．1 研究方法

2．1．1 文献计量分析法

2．1．2 共词分析法

2．1．3 复杂网络分析法

2．1．4 专家咨询法

2．2 技术路线图

3 文献来源与数据处理

3．1 文献来源

3．2 数据结构设计

3．3 数据采集

3．4 数据标准化处理

4 数据分析

4．1 近60年针刺文献总体分析

4．1．1 文献年代分布分析及数量增长趋势

4．1．2 期刊源统计分析

4．1．3 论文获基金资助J隋况

4．1．4 核心机构分布情况

4．1．5 文献主题分布

4．1．6 小结

4．2 针刺穴位效应关系网络分析

4．2．1 数据来源及频次统计

4．2．2 功能评分和针刺部位的关系

4．2．3 微观机能和针刺部位的关系

4．2．4 组织细胞与针刺部位的关系

4．2．5 小结

4．3 基于复杂网络的穴位-分子效应关系网络研究

4．3．1 数据来源及频次统计

4．3．2 针刺部位-分子关系网络构建与分析

4．3．3 针刺部位-分子网络化模块聚类结果分析

4．3．4 小结

4．4 特定疾病模型的穴位刺激效应关系网络分析

4．4．1 实验文献的疾病与针刺部位关系分析

4．4．2 脑缺血性疾病分期的穴位刺激效应关系对比分析

4．4．3 小结

5 结语

5．1 创新点

5．2 研究局限性

5．3 展望

附录

参考文献

致谢

个人简介