補血中藥研究熱點與發展前沿的知識圖譜分析＊

張倩茹，李光耀，曲靖雯，廖清清，胡元佳，鄭傳癡，張婉婷＊＊

（1.遵義醫科大學藥學院 遵義 563000；2.澳門大學中華醫藥研究院 澳門 999078；3.遵義醫科大學附屬醫院藥劑科 遵義563000）

補血中藥指具有滋養營血功效的補益類中藥，包括地黃、當歸、何首烏、阿膠、白芍、雞血藤、枸杞子、桑葚、大棗、桂圓等臨床常用藥材[1,2]。補血中藥及其復方在臨床上常用于治療多種疾病，包括多種類型貧血[3-5]、冠心病[6]、肺纖維化[7]、放化療引起的骨髓抑制[8]等。隨著補血中藥相關研究的日益深入，文獻信息量迅速增長。因此，文獻的手動檢索已難以展現研究領域的全貌和進程。

科學知識圖譜是科學知識的可視化呈現，能從時間及空間維度發掘、繪制、分析、歸納、揭示知識結構和知識領域[7]。本研究基于科學知識圖譜，以中國知網（China National Knowledge Infrastructure，CNKI）為文獻數據來源，利用CiteSpace 軟件[8,9]可視化分析補血中藥二十年間的研究進展與現狀、研究領域的空間動態分布，從而揭示研究熱點和前沿趨勢。

1 數據與方法

1.1 數據

以CNKI 為數據來源，檢索從1998 年1 月1 日至2017 年12 月31 日期間，發表在SCI 來源期刊、EI 來源期刊、中文核心期刊上的補血中藥的相關文獻（檢索截止時間：2018 年5 月4 日）。檢索方式包括主題詞、關鍵詞、篇名3 種。學科領域為全部領域，檢索策略為（“補血”or“養血”or“血虛”or“營血”）and（“中藥”or“藥材”or“中草藥”or“中成藥”or“方劑”or“復方”or“中西醫”）。

1.2 方法

1.2.1 數據處理

從CNKI 中導出1253 篇文獻數據，并保存為“Refworks”格式。導出的數據文件包含題名、作者、機構、關鍵詞、摘要、年份、期刊等信息。通過CiteSpace軟件內置的格式轉換器將文獻數據文件轉化為“download_***.txt”格式。進一步去除綜述、評論、報告等類型文獻以及重復文獻，最終有1182篇納入分析范圍。

圖1 近20年補血中藥相關研究論文發表情況（1998-2017年）

1.2.2 參數設置/分析條件

用CiteSpace v5.2.R2 對補血中藥相關研究的關鍵詞（keywords）進行共現性分析。設置CiteSpace參數條件如下：①時區范圍（time slicing）為1998 年-2017 年，時區選擇（year per slice）為1 年；②閾值（top N per slice）為10% ，即在每個時區中選擇前10% 、但少于100個的高頻關鍵詞。

1.2.3 知識可視化分析

以文獻的關鍵詞為節點、關鍵詞在文獻之中的共現關系為連線，構建補血中藥相關研究的關鍵詞共現網絡。通過分析關鍵詞共現網絡的關鍵節點和聚類結構，揭示補血中藥的研究熱點以及演化前沿。研究熱點的具體表現為重要的、關注度高的關鍵詞，關鍵詞在網絡中的重要性可用網絡中心性（centrality）進行評價，而關鍵詞短時間內受關注的程度可用突現性（burst）進行衡量。另外，為探討相關研究的演化趨勢和最新前沿，基于對數似然率算法（Log-Likelihood Ratio，LLR）方法對關鍵詞進行聚類分析。

2 結果

為使關鍵詞共現網絡的分析結果清晰而規范，對同義但不同表述的關鍵詞進行人工合并，如“熟地”、“熟地黃”合并為“熟地黃”、“于術”、“白術”為“白術”、“中西醫結合治療”、“中西醫結合療法”、“中西醫結合”合并為“中西醫結合療法”等；排除常規詞匯如“薄層板”、“供試品”、“展開劑”等以突現重要關鍵詞。通過統計20年間的文獻發現（圖1）：2007年、2015年、2016年的文獻發表量最多，分別為91篇、80篇、78篇，共占發表總數的21.1% ；2004年、2007年、2015年出現的高頻關鍵詞最多，分別為43個、24個、21個，共占總數的23.9% 。

關鍵詞共現網絡由170 個節點和671 條邊所構成。節點采用歷史年輪的方式以表示關鍵詞出現的時間和頻次。節點年輪的顏色從藍漸變為紅，表示關鍵詞出現的歷史由遠（1998年）及近（2017年）；年輪厚度與關鍵詞出現頻次成正比，厚度越大則關鍵詞出現的頻次越高，反之亦然。邊代表兩個關鍵詞的共現關系，邊的顏色代表關鍵詞聚類的情況，邊的粗細反映兩個關鍵詞在文獻中的共現頻率（圖2），邊越粗，表明關鍵詞的貢獻頻率越大。

2.1 關鍵詞共現分析

關鍵詞是對文獻內容的高度概括和凝練，可集中反映研究的核心思想和重要信息[12]。利用CiteSpace v5.2.R2分析關鍵詞的網絡中心性和時間突現性，可有效探尋研究核心問題。通過文獻高頻關鍵詞分析，發現補血中藥的研究內容主要包括：藥材及方劑的質量標準（71）及質量評價（8）、用藥規律（40）及配伍規律（20）、生物機制（27）、藥材炮制加工（8）等；21 種研究較多的中藥，其中頻次大于10 的有當歸（188）、白芍（99）、何首烏（54）、黃芪（29）、川芎（25）、丹參（12）、赤芍（12）、地黃（12）、阿膠（11）；中藥方劑及中成藥共16種，主要有四物湯（33）、當歸補血湯（22）、歸脾湯（14）等；相關疾病有21 種，包括骨髓抑制（4）、不孕癥（4）、失眠（4）、卵巢早衰（4）、銀屑病（4）等；補血中藥的生物機制研究涉及免疫抑制（6）、細胞凋亡（5）、免疫功能（4）、抗氧化（4）、免疫應激（2）、細胞增殖（2）等8種。

2.1.1 中心性分析

節點在網絡中的重要性由中介中心度（Betweenness centrality，CB）表示，CB越大則節點越重要。一般認為，高中心性關鍵詞（CB>0.1）在網絡中具有重要意義[8]。如表1 所示，補血中藥的關鍵詞共現網絡中發現了10個高中心性關鍵詞（CB>0.1），其對應的節點在網絡圖中用紫色輪廓線進行強調（圖2）。結果表明，當歸、白芍和何首烏是補血中藥的重要研究領域；以四物湯為代表的方劑研究是當前重要研究方向。另外，“當歸”（#2）、“用藥規律”（#2）、“方劑”（#3）、“活血化瘀藥”（#3）、“補血藥”（#1）、“何首烏”（#1）等重要關鍵詞分布于網絡的不同聚類，從而成為連接不同研究領域的重要樞紐。

2.1.2 突現性分析

圖2 補血中藥的關鍵詞共現網絡

關鍵詞突現性（burst）系關鍵詞在文獻中出現頻次的變化率，代表關鍵詞在短時間內受關注的程度，突現性越大則受關注程度越高，進而可呈現出研究領域的演進。1998年-2017年，補血中藥文獻中共有25個突現關鍵詞，能清晰揭示研究熱點的轉移情況（表2）。在突現關鍵詞的氣泡圖中（圖3），橫坐標（x軸）為關鍵詞出現的最終年份，縱坐標（y軸）為關鍵詞的突現率，氣泡大小表示關鍵詞突現的時間跨度。另外，以2000年和2010 年為時間節點為突現詞起始年份劃分時間區間，25 個突現詞被分為3 個時區：1998-1999 年（8個）、2000-2009年（6個）、2010-2017年（11個）。由氣泡圖可知，“方劑”的突現率最高（19.52），“中西醫結合療法”的持續時限最長（9年）。

突現關鍵詞的氣泡圖直觀反映了25 個突現詞在短時間內受關注程度的變化，揭示了研究熱點的演化進程（圖3）。分析補血中藥研究在三個時區的演進特征可發現：①1998-1999 年，“方劑”的突現性最高（19.52）、“中西醫結合”的時間跨度最長（9年），表明此時段的研究熱點是收集整理方劑/醫案、觀察中藥/方劑的臨床療效；②2000-2009年，“高效液相色譜法”的突現性最高（15.55）、“含量測定”、“薄層色譜法”的時間跨度最長（7 年），說明化學成分分析和質量研究是研究的主要內容；③2010-2017年，“聚類分析”的突現性最高（15.55）、“關聯分析”和“藥對”的時間跨度最長（7 年），表明該時段的研究熱點是中藥配伍規律。研究熱點的演化，可表明補血中藥研究領域在不同時期的核心問題，也有助于預測未來一段時期內的研究趨勢。依據突現詞的初始年份和持續時長進行判斷，“何首烏”（4.6093）和“數據挖掘”（9.3132）可能會是今后兩個較為重要的研究熱點。

表1 前10位重要關鍵詞（CB ≥0.1）

圖3 25個突現關鍵詞的氣泡圖

表2 關鍵詞共現網絡的聚類匯總表

2.2 聚類分析

網絡聚類分析有助于發現研究領域的分布情況和科學前沿。補血中藥關鍵詞共現網絡有6 個聚類，分別用不同的色框表示節點的聚類范圍（圖2）。聚類中的關鍵詞越多，表明該聚類越重要。#0是規模最大的聚類，其聚類標簽為“高效液相色譜法”，突出反映了該聚類所代表的研究領域以質量評價、質量控制等化學成分研究為主（表2）。

聚類系數Q 和平均輪廓值（mean silhouette，S）是網絡聚類分析的兩個關鍵參數，用于分析網絡聚類質量。用CiteSpace 軟件分析關鍵詞共現網絡聚類的質量，聚類系數Q為0.4415（>0.3），表明網絡聚類的劃分具有顯著性。6 個聚類的輪廓值范圍在0.6-0.9 之間（>0.5），表明網絡聚類的質量較好（表2）、同一聚類中成員的同質性較高，不同聚類之間可進行相互區分。聚類6的輪廓值最高，其次依序為聚類3和聚類4（表2）。

中間年（mean year）是聚類中關鍵詞出現年份的中間值，提示不同研究領域的演化歷程。聚類的中間年份表明，補血中藥研究領域近20 年來的演化進度為：前期研究以中藥方劑的臨床應用和中醫藥理論探索為主，即聚類1、3、4；中期研究以質量評價和質量控制（聚類0）和生物作用機制（聚類6）等為代表；近期研究則以安全性和有效性評價（聚類5）、用藥規律挖掘（聚類2）等為主導。

2.3 時間線視圖

網絡聚類代表不同的研究領域。時間線視圖（圖4）可視化呈現每個聚類的時間跨度以及不同聚類之間的關聯，從而能清晰展示補血中藥研究的演化進程。時間線視圖的橫坐標（x軸）為文獻發表年份、縱坐標（y軸）為聚類編號。聚類0（0.659，“高效液相色譜法”）、聚類2（0.681，“當歸”）、聚類4（0.773，“辛涼解表藥”）的時間跨度最長，聚類5（0.648，“四物湯”）代表的研究領域，其時間跨度從2000年延續至今（圖4）。

3 討論

3.1 研究熱點

圖4 時間線視圖

本研究綜合分析關鍵詞的重要性和突現性，探討補血中藥的研究熱點和研究熱點的演進歷程。通過綜合分析關鍵詞的中介中心度和突現性，發現六個關鍵詞（“方劑”、“補血藥”、“四物湯”、“何首烏”、“活血祛瘀藥”和“用藥規律”），同時具有較高的網絡中心性和突現性。表明它們既在補血中藥的研究中占據重要地位，也在短時間內受到廣泛關注。尤為重要的是，“何首烏”（2015-2017年）和“用藥規律”（2012-2017年）是近年來的研究熱點和科學前沿。

何首烏是常用補血中藥，具有降血脂及抗動脈粥樣硬化、抗脂質過氧化、增強免疫功能、心肌保護、調節神經內分泌系統、改善記憶、增強造血功能、抗炎等藥理作用[13,14]。然而隨著何首烏臨床應用的普及，其肝毒性有關報道日益增多。國家食品藥品監督管理總局于2014年發布通報，提醒口服何首烏及其成方制劑有引起肝損傷的風險，超劑量、長期連續用藥等可能會使風險增加[15]。自2015年起，何首烏成為補血藥的研究熱點，主要研究內容包括肝毒性/肝損傷物質基礎、藥材質量控制、藥理活性和生物作用機制等。

補血方劑“用藥規律”研究基于數據挖掘和數據分析方法，深入探索補血方劑的用藥特點、組方規律和配伍關聯。主要內容包括應用計算機技術建立中藥特征數據庫[3]、用數據挖掘方法分析方劑用藥規律[16]、定量研究藥對配伍相互作用[17]、藥對在方劑中的配比與所治疾病之間的關系[18]等。探討補血方劑的用藥規律，有助于發現補血方劑臨床用藥的規律特征，揭示不同流派學說指導下方劑的共性組方原則，發掘藥材配伍關系，闡釋中醫藥理論與臨床用藥的關聯，并為中藥新藥研發提供有力依據。

3.2 科學前沿及趨勢

關鍵詞的網絡聚類可反映補血中藥研究的科學前沿。在關鍵詞共現網絡中，聚類2 的中間年（2011 年）是距今最近的年份，具有規模較大、同質性較好的特點。并且聚類2中有6個突現詞（“當歸”、“配伍規律”、“用藥規律”、“藥對”、“聚類分析”、“中醫傳承輔助平臺”）和2個重要關鍵詞（“當歸”、“用藥規律”），因此聚類2可能成為補血中藥研究的新領域。當前補血中藥的科學前沿主要集中在：①當歸藥材的質量評價與質量控制；②闡釋中醫藥理論的科學內涵；③基于數據挖掘及數據分析方法研究中藥的用藥規律。

當歸是著名補血活血中藥，具有補血活血、調經止痛、潤腸通便功效，臨床上常被用于與活血藥、補氣藥配伍，起到協同增效作用。當歸的質量評價、藥對協同作用機制是重要的前沿趨勢。楊扶德等[19]基于熵權TOPSIS 模型，以8 種成分的含量為指標構建多指標評價體系，綜合評價當歸藥材質量，為當歸的質量控制提供參考。劉麗芳等[20]對當歸中二氧化硫殘留量進行動態檢測，并用UPLC-QTOF-MS/MS 對不同硫磺熏蒸時間當歸中的含硫衍生物進行半定量測定，統計結果表明，二氧化硫殘留與含硫衍生物含量可作為硫磺熏蒸當歸的質控指標。鄧常清等[21]分析黃芪-當歸對骨髓造血功能的影響，發現當歸促造血活性強于黃芪，兩者配伍可起到協同增效作用。段金廒等[22]比較當歸-川芎藥對3種血虛動物模型的補血作用，證實當歸-川芎藥對與單味藥相比，在外周血指標、免疫器官及能量代謝酶調節方面均體現出不同程度的增強。金益等[15]采用響應曲面分析法定量研究補血中藥配伍的相互作用，闡明了當歸-紅花藥對大鼠急性血淤模型活血效應相互作用的范圍、性質與程度，為藥對研究提供了新思路和新方法。

四物湯是補血和血的中醫經典方劑，由地黃、當歸、白芍、川芎四種藥材組成，臨床上可隨證加減衍化為桃紅四物湯、血府逐瘀湯、少腹逐瘀湯、香附四物湯、芩連四物湯等。四物湯及其類方研究的主要內容有藥理作用、活性成分及作用機制、藥材配伍規律等。萬東等[23]觀察四物湯對貧血大鼠模型的影響，發現四物湯能明顯改善貧血大鼠的外觀、提高脾指數和胸腺指數，即與模型組相比，HGB和PLT升高（P<0.05），WBC顯著升高（P<0.01）；此外，四物湯能有效提高骨髓增殖能力，上調EPO mRNA 的表達。宿樹蘭等[24]采用網絡藥理學方法預測四物湯類方主要活性成分的分子作用機制，通過網絡分析探索其“多成分-多靶點-多通路”的復雜關系，發現四物湯中的藁本內酯、正丁烯基酜內酯、川芎內酯、阿魏酸、沒食子酸、芍藥苷、焦地黃素A、梓醇等主要活性成分，可能涉及神經-內分泌-免疫等相關的51 條通路。段金廒等[25]基于“以藥類方”的思路和方法，從中醫方劑數據庫中獲得含四物湯中任意3 味藥材的方劑共5842 首，用Apriori 算法分析四物湯類方中的藥材配伍關系，發現當歸是類方的關鍵環節，“當歸-地黃”藥對為核心藥對。

本文基于科學計量學方法分析了補血中藥的研究現狀，通過納入近20 年發表的1182篇研究型文獻，較為明晰地呈現出相關研究領域的演進趨勢和當前熱點。補血中藥的研究在藥材/方劑的化學成分分析、生物機制、驗方分析、方劑配伍規律等多個方面已獲得突破性進展，然而一些問題也隨之產生。當前研究面臨的挑戰主要集中在：①“補血”中藥在臨床上廣泛應用于多種疾病治療，但臨床有效性和安全性依然需要大量可靠數據的支持；②補血中藥當前研究熱點以化學成分分析及含量測定為主，而藥理、藥效、活性機制等方面的研究則相對薄弱；③名老中醫臨床驗方的統計分析積累了海量數據，為探索補血中藥的臨床用藥經驗起到重要作用，但由于缺乏對不同驗方的整體性、綜合性分析，還不能完全揭示補血中藥的核心用藥規律；④方劑配伍規律研究有助于發現重要藥材、潛在藥對，但還需要構建合理的數學模型和體內外實驗方法，或在臨床上對預測結果加以驗證。

依據知識圖譜分析結果，我們針對當前補血中藥研究中出現的問題提出以下建議：①由于中醫“血虛”、“補血”的觀點還不能為現代醫學所完全解釋和接受，因此需要加強臨床補血中藥治療效果評價及相應的藥理學和生物學研究，并借此闡明中醫藥相關理論的科學內涵；②隨著人們對補血中藥的需求和應用日益廣泛，以何首烏濫用導致藥源性肝損傷為代表的藥品不良事件也逐漸增多，因此迫切需要建立和完善補血中藥的質量控制和評價體系，加強對補血中藥臨床使用安全性和有效性的全面監控以及用藥指導；③補血中藥（尤其是動物來源藥材）的藥效活性成分、毒性成分并不明確，因此還應借鑒不同學科的研究方法和研究思路，特別是系統生物學、計算機技術等前沿學科，對補血中藥的生物活性物質及藥效活性、毒副作用、體內代謝過程展開系統而深入的研究；④由于中藥方劑是中醫對病人進行個性化治療的主要手段，具備了大量性、多樣性、時效性等大數據特征，因此可采用大數據分析方法并依據中醫藥理論基礎和臨床應用，從系統層面建立合理、精準、可靠的數學模型以發現中藥材配伍及組方的潛在規律，為中藥新藥的研發提供理論支持。