DOI:10.20047/j.issn1673-7210.25111651
中图分类号:R272
刘英1,2, 朱慧颖1, 张迪1,2
| 【作者机构】 | 1江西中医药大学临床医学院; 2江西中医药大学附属医院儿科 |
| 【分 类 号】 | R272 |
| 【基 金】 | 江西省教育厅科学技术研究项目(GJJ2200983) 江西省卫生健康委员会科技计划项目(202310696) 江西省中医药管理局科技计划项目(2023B1239)。 |
抽动障碍(tic disorders,TD)是一种起病于儿童时期、以抽动为主要表现的神经精神疾病,主要分为运动性抽动和发声性抽动两种[1]。TD临床表现复杂多样,可伴有共患病,故部分患儿表现为难治性。中国一项学龄儿童及青少年神经精神障碍性疾病患病率调查显示,TD的患病率为2.5%,发生率呈逐年增长趋势[2]。
目前西医治疗TD主要依赖药物,虽可快速控制病情,但长期疗效局限,易产生耐药性和不良反应。中医理论认为TD发病机制为“肝风内动”,病机关键为肝失疏泄、风痰内扰、阴阳失调。针灸作为中医特色疗法,疗效确切且不良反应小。网络针灸学整合系统生物学方法,以系统化、可视化的方式阐述针灸的作用机制[3]。本研究拟通过结合数据挖掘与网络针灸学方法,发掘针灸治疗TD的核心穴方与潜在靶点,构建“穴方-靶点-TD”的多维互作网络,系统阐明其生物学基础,预测潜在作用机制,以供临床参考。
检索中国知网、万方数据知识服务平台、维普网、PubMed及Web of Science核心合集数据库,收集建库至2025年3月发表的、以针灸为主要干预措施的临床研究文献。中文检索式:(抽动障碍OR抽动症OR多发性抽动症OR抽动秽语综合征)AND(针刺OR针灸OR电针OR艾灸OR灸法OR温针灸OR穴位埋线OR揿针OR穴位注射OR梅花针OR刺络放血OR埋针OR火针OR芒针OR毫针);英文检索式为:(Tourette syndrome OR tic disorder)AND(Acupuncture OR electroacupuncture OR moxibustion OR catgut implantation at acupoint)。
①确诊TD患者;②研究设计为随机对照试验;③干预措施以针灸为主(可单独或联合);④结局指标明确;⑤提供明确针灸处方及可信数据。
①重复发表的文献;②无明确的针灸治疗方案;③无法获取全文。
1.4.1 数据库构建 使用NoteExpress软件对文献进行去重和初步筛选,再通过Excel构建数据库,系统录入符合标准的文献信息,包括标题、作者、期刊、年份、干预措施和腧穴处方等,最终建立“针灸治疗TD”文献数据库。
1.4.2 数据规范化处理 ①腧穴规范化:腧穴名称参考《针灸学》[4]、《经穴名称与定位》(GB/T12346—2021)[5]、《经外奇穴名称与定位》(GB/T40997—2021)[6]进行规范。所有数据均由两名研究者独立提取与录入,并进行交叉核对。若遇分歧,则交由第三方研究者仲裁,以确保数据准确性。②处方规范化:a.单一处方直接视为主穴录入;b.主穴加辨证配穴合并为一条处方录入;c.两组及以上处方则分别作为主穴录入。
调用arules包中的itemFrequency函数统计腧穴使用频次,随后通过arulesViz包的Apriori算法执行关联规则挖掘并可视化,参数设定为支持度15%,置信度90%,提升度1,最终提取针灸治疗TD的核心穴位配伍方案[7]。
①靶点筛选:在上述文献数据库中,以腧穴名称为主题词,联合“实验”“分子机制”等关键词进行文献检索,时间跨度为建库至2025年4月。文献纳入标准:a.动物实验;b.干预措施仅为核心穴方腧穴;c.结果明确报告有统计学差异的分子靶点。②靶点标准化:提取的靶点蛋白名称导入UniProt数据库(https://www.uniprot.org)进行基因名标准化,最终保留经实验验证的、符合人源的官方基因名。
以“Tic Disorders”为关键词,系统检索GeneCards(https://www.genecards.org)、OMIM(https://www.omim.org)、TTD(https://ttd.idrblab.cn)、DrugBank(https://go.drugbank.com)数据库,获取TD疾病靶点。将其整合去重后与腧穴靶点在Venny 2.1.0平台(https://bioinfogp.cnb.csic.es/tools/venny/)提取交集,以作为核心穴方干预TD的潜在作用靶点,再采用Cytoscape 3.10.1软件构建“核心穴方-作用靶点-TD”调控网络并可视化。
将上述靶点导入STRING数据库(https://cn.string-db.org),设定物种为人源且置信度为70%获取PPI网络数据。将网络数据导入Cytoscape 3.10.1进行拓扑分析,以识别核心蛋白并可视化。
基于R语言的clusterProfiler包并依托org.Hs.eg.db库,对交集靶点进行GO功能和KEGG通路富集分析。GO分析涵盖生物过程、细胞组分和分子功能。以P<0.05为显著标准,分别对排名前10位的GO条目与前20位的KEGG通路进行可视化展示。
初步检索获得文献1 022篇,经去重筛选最终纳入161篇,涉及腧穴181个。具体文献筛选流程见图1。
图1 针灸治疗抽动障碍临床研究文献筛选流程
本研究从161条针灸处方中分析181个腧穴,总使用频次为1 798次。其中,使用频次最高的4个腧穴依次为百会(114次,6.34%)、太冲(103次,5.73%)、风池(87次,4.84%)和合谷(78次,4.34%)。如表1所示,使用频次 ≥10次的38个腧穴累计频率达79.98%,定义为高频腧穴。
表1 针灸治疗抽动障碍的高频腧穴(频次 ≥10次)
1百会1146.3420太溪271.502太冲1035.7321中脘251.393风池874.8422阳陵泉231.284合谷784.3423曲池211.175足三里673.7324神庭211.176内关633.5025风府201.117三阴交613.3926脾俞201.118神门613.3927肾俞191.069印堂603.3428丝竹空191.0610地仓563.1129照海191.0611四神聪462.5630心俞181.0012太阳442.4531天柱170.9513迎香432.3932承浆160.8914大椎412.2833四白130.7215廉泉412.2834天突130.7216丰隆402.2235肩井120.6717肝俞392.1736公孙110.6118颊车311.7237列缺110.6119攒竹281.56序号腧穴频次(次)频率(%)序号腧穴频次(次)频率(%)38筋缩100.56
2.3.1 高频穴组分析 运用Apriori算法对161条处方进行关联分析,共获得84条关联规则,其中前20条高置信度规则见表2。
表2 腧穴关联规则分析
序号前项后项支持度(%)置信度(%)提升度1丰隆、合谷太冲17.39100.001.562神门、四神聪太冲16.15100.001.563风池、合谷、四神聪太冲15.53100.001.564内关、三阴交、神门太冲15.53100.001.565百会、内关、三阴交太冲19.88100.001.566合谷、三阴交、足三里太冲17.39100.001.567内关、神门、足三里太冲16.15100.001.568合谷、内关、足三里太冲16.15100.001.569百会、内关、足三里太冲19.25100.001.5610百会、内关、三阴交、足三里太冲16.77100.001.5611百会、合谷、三阴交、足三里太冲16.77100.001.5612合谷、内关太冲24.8497.561.5213合谷、三阴交太冲24.2297.501.5214内关、足三里太冲22.9897.371.5215百会、合谷、三阴交太冲22.9897.371.5216百会、三阴交、足三里太冲22.3697.301.5217百会、合谷、足三里太冲22.3697.301.5218内关、三阴交太冲21.7497.221.5219神门、足三里太冲21.7497.221.5220百会、合谷、内关太冲21.1297.141.52
2.3.2 核心穴方获取 基于关联分析结果,运行arules Viz包graph函数可视化展示核心穴方网络图,如图2,百会、四神聪、三阴交、足三里、神门、内关、合谷、风池、太冲、丰隆为针灸治疗TD的核心穴方。
图2 针灸治疗抽动障碍核心穴方网络
纳入文献数(篇)及对应靶点数(个):百会(27篇,90个)、四神聪(1篇,2个)、三阴交(23篇,70个)、足三里(71篇,189个)、神门(5篇,19个)、内关(22篇,74个)、合谷(10篇,38个)、风池(1篇,4个)、太冲(8篇,28个)、丰隆(3篇,18个)。经汇总去重后,获得核心穴方潜在作用靶点259个。
以“Tic Disorders”为检索词在GeneCards、OMIM、TTD、DrugBank数据库分别获得TD靶点2 685、2 365、5、48个,去重后共得到4 772个靶点。将其与核心穴方靶点取交集得到108个核心穴方治疗TD的潜在作用靶点(图3),进一步利用Cytoscape 3.10.1构建“核心穴方-靶点-TD”网络(图4)。
图3 核心穴方靶点与抽动障碍靶点交集维恩图
图4 “核心穴方-靶点-抽动障碍”网络
将PPI网络(103个节点,597条边)导入Cytoscape 3.10.1可视化(图5)。节点代表靶点,边的颜色深浅和粗细与靶点间的相互作用呈正比,节点按照度值由大到小,由深红到淡黄,由中心到四周排列。其中度值排名前10位的核心靶点:TNF、IL1B、TP53、EGFR、MMP9、NFKB1、BCL2、CASP3、IGF1、TLR4。这些高度连接的关键蛋白对网络结构与功能至关重要。
图5 核心穴方干预抽动障碍的蛋白质-蛋白质相互作用网络图
GO功能富集获得2 384条结果,排名前10位的条目显示:针灸治疗TD主要涉及免疫炎症、氧化应激、离子转运等方面,见图6。KEGG通路分析显示163条通路显著富集,前20条通路可视化提示其显著富集于MAPK、IL-17、NOD样受体、TNF、NF-κB及HIF-1等关键信号通路,见图7。
图6 核心穴方干预抽动障碍的基因本体功能富集分析
图7 核心穴方干预抽动障碍的京都基因和基因组数据库通路富集分析
基于数据挖掘结果,百会、太冲、风池、合谷为针灸治疗TD排名前4位的高频腧穴,百会位居巅顶,功擅醒脑开窍、通调阳气,针刺百会穴可减轻炎症反应及神经细胞凋亡[8]。太冲为肝经原穴,主平肝熄风。功能磁共振研究证实,针刺太冲可调节情绪、视觉等相关脑区的功能[9]。风池属胆经,能祛风通络、清利头目,可能通过调节脑血管与神经传导发挥治疗作用[10]。合谷与太冲合称“四关穴”,一气一血,协同发挥养血濡筋,缓急止抽之效,相关实验表明针刺四关穴可促进神经元存活与再生[11]。综上所述,针刺治疗TD的机制可能与调节脑区功能、抑制神经炎症及促进神经元修复密切相关。
基于网络针灸学分析结果,核心穴方治疗TD的潜在关键靶点有TNF、IL1B、TP53、EGFR、MMP9、NFKB1、BCL2、CASP3、IGF-1、TLR4,这些靶点很可能共同构成干预TD的核心环节。TLR4/NF-κB信号通路是触发神经炎症反应的重要通路之一,TLR4的激活可触发下游介质NF-κB发生核转位,诱导肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和白细胞介素(interleukin,IL)-1β等炎症因子表达,加剧炎症反应[12]。MMP9表达上调则会破坏血-脑屏障稳定性,使促炎性细胞因子(如TNF-α、IL-1β等)外漏,加重神经炎症[13]。细胞凋亡受促凋亡和抗凋亡调节因子间的平衡调控。TP53可在线粒体途径上调促凋亡蛋白如Bax、Bak,下调抗凋亡蛋白如Bcl-2,导致细胞凋亡[14]。EGFR和IGF-1都是生长因子受体,与神经发育密切相关。有研究表明,EGFR可通过激活PI3K/Akt信号通路,促进轴突再生[15];IGF-1则通过该条通路抑制神经毒性及过度自噬,潜在保护神经元[16]。故调控TD相关通路及分子,通过减轻神经炎症、保护神经细胞及维护其结构功能有助于改善抽动症状。
基于GO和KEGG富集结果,可推测核心穴方治疗TD主要与免疫炎症、氧化应激、离子转运等有关,如MAPK、IL-17、NOD样受体、TNF、NF-κB及HIF-1等信号通路。MAPK信号通路参与小胶质细胞激活进而介导多巴胺能神经元变性,阻断该通路可能有助于降低神经兴奋[17]。研究证实,IL-17、TNF-α、NF-κB作为经典的炎症因子参与介导了TD神经炎症反应的发生、发展过程,调控其表达可调节神经炎症平衡[18]。NOD样受体通路可通过激活炎症小体,进而促进IL-1β、IL-18等促炎性细胞因子的释放,增强炎症反应[19]。HIF-1信号通路则参与神经炎症、血-脑屏障破坏、多巴胺代谢异常等多种TD相关病理过程[20-22]。这些信号通路为深入了解TD机制及治疗提供新的靶点与思路。
本研究创新性地整合数据挖掘和网络针灸学,总结了针灸治疗TD的临床选穴规律,从生物学网络挖掘针灸治疗TD的核心规律,区别于单一的临床或机制研究,为推进针灸更加精准化、科学化治疗儿童TD提供了新的研究线索。
本研究存在一定的局限性:①文献数据来源具有局限性,可能影响部分靶点与PPI网络可靠性;②纳入文献对针刺手法等操作细节描述不规范,且缺乏核心穴方的机制验证;③现有分析多基于频次与拓扑算法,对穴位-靶点协同作用的“核心子网络”挖掘不足。未来将通过扩大文献来源优化穴方,开展临床试验,并借助基础实验研究验证关键靶点与通路,以构建从数据预测到实验证实的完整研究路径。
利益冲突声明:本文所有作者均声明不存在利益冲突。
[1] 中华医学会儿科学分会神经学组. 儿童抽动障碍诊断与治疗专家共识(2017实用版)[J]. 中华实用儿科临床杂志,2017,32(15):1137-1140.
[2] LI F,CUI Y,LI Y,et al. Prevalence of mental disorders in school children and adolescents in China:diagnostic data from detailed clinical assessments of 17,524 individuals [J]. J Child Psychol Psychiatry,2022,63(1):34-46.
[3] 陈勇,李柠岑,陈波,等. 针灸网络生物学[J]. 中华中医药杂志,2021,36(11):6288-6293.
[4] 甄德江,张海峡. 针灸学[M]. 北京:中国中医药出版社,2025.
[5] 全国针灸标准化技术委员会. 经穴名称与定位:GB/T 12346—2021[S]. 北京:中国标准出版社,2021.
[6] 全国针灸标准化技术委员会. 经外奇穴名称与定位:GB/T 40997—2021[S]. 北京:中国标准出版社,2021.
[7] 张译文,程光宇,王轩,等. 基于数据挖掘探讨针灸治疗癫痫核心穴位的作用机制[J]. 针刺研究,2024,49(4):415-423.
[8] 孔莹,孔菲,王子微,等. 针刺“百会”透“曲鬓”对JNK通路抑制后脑出血大鼠脑组织p38MAPK的影响[J]. 中国中医急症,2019,28(10):1705-1707,1711.
[9] 李胜南,李晓陵,于苗苗,等. 针刺太冲穴脑效应fMRI研究进展[J/OL]. 辽宁中医药大学学报,1-10[2026-01-12].https://link.cnki.net/urlid/21.1543.R.20250530.1422.004.
[10] 张博文,王添一,张淼. 基于“少阳为枢”探讨针刺治疗偏头痛的研究进展[J]. 辽宁中医药大学学报,2025,27(9):82-87.
[11] 陈韬,叶海敏,康贞,等. 电针“四关”穴及其相应单穴对PSD大鼠行为学及海马神经BDNF、TrkB蛋白表达的影响[J]. 世界科学技术-中医药现代化,2021,23(8):2948-2954.
[12] LEU W J,CHEN J C,GUH J H. Extract from plectranthus amboinicus inhibit maturation and release of interleukin 1β through inhibition of NF-κB nuclear translocation and NLRP3 inflammasome activation [J]. Front Pharmacol,2019,10:573.
[13] SUNNY A,JAMES R R,MENON S R,et al. Matrix metalloproteinase-9 inhibitors as therapeutic drugs for traumatic brain injury [J]. Neurochem Int,2024,172:105642.
[14] PISTRITTO G,TRISCIUOGLIO D,CECI C,et al. Apoptosis as anticancer mechanism:function and dysfunction of its modulators and targeted therapeutic strategies [J]. Aging(Albany NY),2016,8(4):603-619.
[15] XU M F,ZHOU H,HU C Y,et al. The mechanisms of EGFR in the regulation of axon regeneration [J]. Cell Biochem Funct,2014,32(1):101-105.
[16] 杨倩. 内吞接头蛋白HIP1R通过介导表皮生长因子受体EGFR的内吞调控海马神经元的分支发育[D]. 杭州:浙江大学,2019.
[17] 黎钢,马嵘,孙圣刚,等. p38 MAPK信号通路在小胶质细胞激活介导多巴胺能神经元变性中的作用研究[J].脑与神经疾病杂志,2006(2):105-107,104.
[18] VISHWAKARMA S,SINGH S,SINGH T G. Pharmacological modulation of cytokines correlating neuroinflammatory cascades in epileptogenesis [J]. Mol Biol Rep,2022,49(2):1437-1452.
[19] 罗丹,张妤,张俊虎. 毛兰素调节硫氧还蛋白相互作用蛋白/NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3信号通路对糖尿病周围神经病变大鼠炎症反应影响的研究[J].中国糖尿病杂志,2025,33(5):365-370.
[20] KORBECKI J,SIMIŃSKA D,GĄSSOWSKA-DOBRO-WOLSKA M,et al. Chronic and cycling hypoxia:drivers of cancer chronic inflammation through HIF-1 and NF-κB activation:a review of the molecular mechanisms [J]. Int J Mol Sci,2021,22(19):10701.
[21] TSAO C C,BAUMANN J,HUANG S F,et al. Pericyte hypoxia-inducible factor-1(HIF-1)drives blood-brain barrier disruption and impacts acute ischemic stroke outcome [J]. Angiogenesis,2021,24(4):823-842.
[22] GIMÉNEZ-XAVIER P,FRANCISCO R,SANTIDRIÁN A F,et al. Effects of dopamine on LC3-Ⅱ activation as a marker of autophagy in a neuroblastoma cell model [J].Neurotoxicology,2009,30(4):658-665.
Exploring the mechanism of core acupoints in acupuncture for pediatric tic disorders based on R language data mining and network acupuncology
刘英(1977-),女,博士,副教授,主任中医师,硕、博士生导师,主要从事针刺治疗儿童疑难杂病的临床与基础研究工作。
[通讯作者] 张迪(1990-),女,博士,副教授,硕士生导师,主要从事针刺治疗儿童疑难杂病的临床与基础研究工作。
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