黃旦,劉健,忻凌,萬磊,宋倩,郭錦晨,周巧
1.安徽中醫(yī)藥大學(xué),安徽 合肥 230038;2.安徽中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院,安徽 合肥 230031
159例強(qiáng)直性脊柱炎患者SOD相關(guān)性及關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘研究
黃旦1,劉健2,忻凌2,萬磊2,宋倩1,郭錦晨1,周巧1
1.安徽中醫(yī)藥大學(xué),安徽 合肥 230038;2.安徽中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院,安徽 合肥 230031
目的:基于數(shù)據(jù)挖掘的方法研究分析強(qiáng)直性脊柱炎患者超氧化物歧化酶(SOD)與免疫炎癥及脂代謝指標(biāo)關(guān)系及與中醫(yī)藥關(guān)聯(lián)分析。方法:整理安徽中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院風(fēng)濕科2012年6月—2015年6月強(qiáng)直性脊柱炎住院患者的病歷資料。觀察患者SOD的變化,并分析其與免疫炎癥及脂代謝指標(biāo)的相關(guān)性,并采用SPSS Clementine 12.0軟件Aprior模塊分析中藥與SOD指標(biāo)變化的關(guān)系。結(jié)果:共有強(qiáng)直性脊柱炎患者520例,符合標(biāo)準(zhǔn)159例,相關(guān)性分析示:SOD與血沉(ESR)、超敏C-反應(yīng)蛋白(hs-CRP)、免疫球蛋白M(IgM)呈負(fù)相關(guān),與總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)呈正相關(guān)(P<0.05,P<0.01)。與其他指標(biāo)無相關(guān)性(P>0.05)。在最小支持度為10%,最小置信度為70%下:與SOD指標(biāo)關(guān)聯(lián)度較高的前十位藥對中,與健脾祛濕藥配伍有6對,且關(guān)聯(lián)度較高;與西藥美洛昔康、沙利度胺相比較,中藥內(nèi)服及內(nèi)外合治與SOD關(guān)聯(lián)度較高。結(jié)論:強(qiáng)直性脊柱炎患者血清SOD水平與免疫炎癥及脂代謝指標(biāo)存在相關(guān)性,其表達(dá)可能參與了強(qiáng)直性脊柱炎的發(fā)病。健脾祛濕藥與SOD關(guān)聯(lián)度較高,其作用機(jī)制有待于進(jìn)一步研究。
強(qiáng)直性脊柱炎;超氧化物歧化酶(SOD);健脾祛濕藥;免疫炎癥;關(guān)聯(lián)分析
強(qiáng)直性脊柱炎(ankylosing spondylitis,AS)是以肌腱、韌帶附著點(diǎn)炎癥為特征性病理變化,主要累及骶髂、脊柱和四肢關(guān)節(jié)的慢性、進(jìn)行性疾病,可引起纖維性和骨性強(qiáng)直及心肺功能的下降,其病因尚未明確[1]。近年來研究表明,AS的發(fā)生與發(fā)展可能與免疫炎癥、氧化應(yīng)激及脂代謝紊亂有關(guān)[2]。AS患者處于氧化應(yīng)激失衡狀態(tài),活性氧(ROS)和活性氮(RNS)是機(jī)體組織在代謝過程中產(chǎn)生的有害自由基,可誘導(dǎo)氧化應(yīng)激;超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化氫酶(CAT)是一類重要的抗氧化酶,能清除生物體內(nèi)超氧陰離子等自由基發(fā)生歧化反應(yīng)。本團(tuán)隊(duì)前期研究表明,63.33%AS患者出現(xiàn)SOD水平的下降,并與免疫炎癥反應(yīng)有關(guān),且AS患者出現(xiàn)不同程度的心肺功能降低,其機(jī)制與Keap1、Nrf2表達(dá)的上升,致使Keap1-Nrf2-ARE信號通路活化,而使AS患者抗氧化能力下降,細(xì)胞因子失衡及炎性指標(biāo)上升,免疫復(fù)合物增多而引起AS發(fā)病的同時使心肺功能下降[3~5]。本研究通過探討AS患者SOD與免疫炎癥及脂代謝指標(biāo)的關(guān)系,通過分析中藥與SOD變化的關(guān)聯(lián)度初步探討中醫(yī)藥治療AS的臨床應(yīng)用,為AS的治療提供參考。
1.1 診斷標(biāo)準(zhǔn) 參照美國風(fēng)濕病協(xié)會(ACR)1984年修訂的AS紐約診斷標(biāo)準(zhǔn)[6]或2009年3月國際強(qiáng)直性脊柱炎工作小組(ASAS)發(fā)布的中軸型SPA分類標(biāo)準(zhǔn)[7]。
1.2 病例選擇 符合AS診斷標(biāo)準(zhǔn);治療前后有SOD、免疫炎癥及脂代謝相關(guān)檢查報告;住院期間使用中藥內(nèi)服和(或)外用治療。排除不符合AS診斷標(biāo)準(zhǔn);住院期間未使用中藥內(nèi)服和(或)外用治療;治療前和(或)治療后無SOD、免疫炎癥及脂代謝相關(guān)檢查報告。
1.3 一般資料 應(yīng)用自主研發(fā)的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)收集安徽中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院風(fēng)濕科2012年6月—2015年6月濕熱型AS住院患者的病歷資料。AS病例患者共計(jì)520例,符合標(biāo)準(zhǔn)的有159例,選取下列指標(biāo):血沉(ESR)、超敏C-反應(yīng)蛋白(hs-CRP)、白細(xì)胞計(jì)數(shù)(WBC)、免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)、補(bǔ)體C3、補(bǔ)體C4、甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS22.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,指標(biāo)間相關(guān)性采用Spearman分析。
1.5 數(shù)據(jù)挖掘 用藥后SOD上升取值定為1,不變或下降定為0;(注:治療指標(biāo)變化有利于減輕疾病時取值為1,反之,不利于疾病發(fā)展取值為0)。治療中藥“有”取值定為1,“無”取值定為0。包括補(bǔ)充缺失數(shù)據(jù),剔除錯誤數(shù)據(jù)。采用SPSS Clementine 12.0中的Aprior模塊分析為挖掘工具來探討中藥及外用藥與SOD的關(guān)系。關(guān)聯(lián)規(guī)則最小支持度設(shè)為10%,置信度設(shè)為70%。
1.6 倫理要求 本試驗(yàn)研究方案經(jīng)研究負(fù)責(zé)單位安徽中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)后實(shí)施。
2.1 AS患者血清SOD水平與實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)相關(guān)性分析 見表1。相關(guān)性分析示SOD與ESR、hs-CRP、IgM呈負(fù)相關(guān),與TC、TG、LDL-C呈正相關(guān)(P<0.05,P<0.01)。與其他指標(biāo)無相關(guān)性。
表1 AS患者血清SOD水平與實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)相關(guān)性分析
2.2 中藥內(nèi)服與SOD的關(guān)聯(lián)分析 見表2。設(shè)定最小支持度為10%,最小置信持度為70%。經(jīng)Aprior模塊分析,列出與SOD指標(biāo)關(guān)聯(lián)度較高的前十位藥對,結(jié)果發(fā)現(xiàn)與健脾祛濕藥配伍有6對,且關(guān)聯(lián)度較高。
表2 中藥內(nèi)服與SOD的關(guān)聯(lián)分析 %
2.3 內(nèi)外合治與SOD的關(guān)聯(lián)分析 見表3。在最小支持度為10%,最小置信度為70%下:經(jīng)Aprior模塊分析,內(nèi)外合治與SOD的置信度86.05%,支持度66.15%,列出與指標(biāo)置信度、支持度較高的外用藥進(jìn)行分析。其中芙蓉膏關(guān)聯(lián)于SOD指標(biāo)上升(置信度77.28%,支持度13.85%),消瘀接骨散組合關(guān)聯(lián)于SOD指標(biāo)上升(置信度83.33%,支持度18.46%)。
表3 內(nèi)外合治與SOD的關(guān)聯(lián)分析 %
2.4 西藥口服與SOD的關(guān)聯(lián)分析 見表4。經(jīng)Aprior模塊分析,西藥口服在最小支持度為10%,最小置信度為70%下。
表4 西藥口服與SOD的關(guān)聯(lián)分析 %
氧化應(yīng)激是指機(jī)體在應(yīng)激條件下,體內(nèi)氧化與抗氧化系統(tǒng)失衡,ROS和氮自由基(RNS)生成過多,體內(nèi)氧化物清除不足,造成組織損傷[8]。SOD是一種重要抗氧化劑,是清除ROS的關(guān)鍵酶,對氧化與抗氧化平衡起著關(guān)鍵作用,該酶能清除脂質(zhì)過氧化物,對抗氧化應(yīng)激反應(yīng),其升高可減輕氧自由基對組織細(xì)胞的過氧化損傷,具有明顯的抗炎癥、抗感染和抑制脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的效應(yīng),并可促進(jìn)受損細(xì)胞的康復(fù),其高低可反映內(nèi)皮細(xì)胞抗氧化損傷程度[9~10]。
本研究發(fā)現(xiàn)在159例AS患者中,血清SOD水平與ESR、hs-CRP、IgM呈負(fù)相關(guān),與TC、TG、LDL-C呈正相關(guān)(P<0.05,P<0.01)。說明疾病的活動、免疫炎癥及脂代謝紊亂均不同程度地參與了強(qiáng)直性脊柱炎患者發(fā)病,而SOD水平下降,患者機(jī)體的抗氧化能力的降低可能導(dǎo)致了患者癥狀體征的加重。本團(tuán)隊(duì)在前期研究中發(fā)現(xiàn),AS患者ESR、CRP、TNF-α、IL-1β值顯著升高,IL-4、IL-10值顯著降低(P<0.01,P<0.05),AS發(fā)病可能與外周血B、T淋巴細(xì)胞減少與B細(xì)胞活化增強(qiáng),B細(xì)胞異常浸潤聚集,分泌炎性細(xì)胞因子,從而損傷機(jī)體SOD和CAT,使RNS和ROS水平升高,氧自由基大量聚集,抑制關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞基質(zhì)及Ⅱ型膠原的合成,嚴(yán)重?fù)p傷軟骨細(xì)胞的形態(tài)和功能,導(dǎo)致強(qiáng)直性脊柱炎發(fā)病[11]。長期脂代謝紊亂可導(dǎo)致血管細(xì)胞中超氧陰離子清除障礙,ROS生成過多,當(dāng)機(jī)體衰老或者被過量的自由基攻擊產(chǎn)生過多脂質(zhì)過氧化反應(yīng)時,SOD活性降低氧化與抗氧化系統(tǒng)失衡,繼而造成氧化應(yīng)激[12~13]。
強(qiáng)直性脊柱炎屬于中醫(yī)學(xué)痹證、大僂范疇。近年來,越來越多的研究表明中醫(yī)中藥在抑制AS氧化應(yīng)激狀態(tài)方面療效顯著。從表2、3、4中可以看出,與SOD指標(biāo)關(guān)聯(lián)度較高的前十位藥對,與健脾祛濕藥澤瀉、薏苡仁、陳皮配伍關(guān)聯(lián)度較高,均在90%以上,且與西藥美洛昔康、沙利度胺相比較,中藥內(nèi)服及內(nèi)外合治與SOD關(guān)聯(lián)度較高。AS發(fā)病以脾腎虧虛,邪痹經(jīng)絡(luò)為基本病機(jī),脾為后天之本,氣血生化之源,脾在體合肌肉而主四肢,主運(yùn)化而喜燥惡濕,脾虛失于運(yùn)化,則水液內(nèi)停而產(chǎn)生水濕痰飲等病理產(chǎn)物,水濕痰飲等阻滯經(jīng)絡(luò)關(guān)節(jié),影響氣血運(yùn)行而為瘀。水濕產(chǎn)生后,又困遏脾氣,致使脾氣不升,脾陽不振,加重脾虛。脾虛失運(yùn),不能及時有效地清除自由基,脾虛正氣不足致抗氧化能力降低。故健脾化濕之劑的配伍應(yīng)用在治療AS中起著至關(guān)重要的作用。澤瀉甘寒,歸腎、膀胱經(jīng),具有利水滲濕,泄熱之功。澤瀉入藥,始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》,列為上品,稱其“主風(fēng)寒濕痹,乳難,消水,養(yǎng)五臟,益氣力,肥健”?,F(xiàn)代藥理研究發(fā)現(xiàn),澤瀉能增加血管內(nèi)皮細(xì)胞抗氧化能力,增加SOD活性,維持細(xì)胞氧化/抗氧化狀態(tài)平衡,全面拮抗氧化型低密度脂蛋白對血管內(nèi)皮細(xì)胞造成的損傷,保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞免受損傷[14]。薏苡仁甘、淡、涼,歸脾、胃、肺經(jīng),具有利水滲濕,健脾除痹之功,《神農(nóng)本草經(jīng)》謂其“主筋急拘攣,不可屈伸,風(fēng)濕痹,下氣”,現(xiàn)代藥理研究發(fā)現(xiàn),從薏苡仁中提取的薏苡仁油減少實(shí)驗(yàn)小鼠扭體次數(shù)、縮短凝血時間,具有明顯的鎮(zhèn)痛和止血作用,提取的薏苡仁多糖可顯著增強(qiáng)小鼠SOD的活性,降低體內(nèi)氧化應(yīng)激水平[15~16]。陳皮辛、苦、溫,歸脾、肺經(jīng),具有理氣健脾,燥濕化痰之功。現(xiàn)代藥理研究發(fā)現(xiàn),陳皮中所含的川陳皮素能抑制MDA的生成,促使T-SOD生成,通過上調(diào)Akt和Bcl-2的表達(dá),使Bax和caspase-3的表達(dá)得到抑制,減輕氧化應(yīng)激反應(yīng)[17]。內(nèi)外合治是本院風(fēng)濕科治療AS特色療法,主要以院內(nèi)制劑芙蓉膏、消瘀接骨散外敷,中藥熏蒸、離子導(dǎo)入等為主,內(nèi)外合治改善SOD的機(jī)制有待進(jìn)一步研究。
本研究結(jié)果表明SOD參與AS的發(fā)病過程,與免疫炎癥及脂代謝相關(guān),對病情的發(fā)展具有重要的影響作用。中藥內(nèi)服及外治與SOD關(guān)聯(lián)度較高,因此在臨床工作中應(yīng)注意通過合理用藥治療,長期控制AS患者疾病活動,降低免疫炎性反應(yīng)及改善脂代謝紊亂,提高其機(jī)體SOD水平,進(jìn)而緩解臨床癥狀并改善患者的生活質(zhì)量。
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(責(zé)任編輯:駱歡歡,李海霞)
R593.23
A
0256-7415(2016)12-0090-03
10.13457/j.cnki.jncm.2016.12.039
2016-08-16
國家中醫(yī)藥重點(diǎn)學(xué)科中醫(yī)痹病學(xué)建設(shè)項(xiàng)目(國中醫(yī)藥發(fā)[2009]30號);國家臨床重點(diǎn)??浦嗅t(yī)風(fēng)濕病科建設(shè)項(xiàng)目(財社[2013]239號);國家自然基金青年項(xiàng)目(81403388);安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目(1306c083035);安徽省科技攻關(guān)項(xiàng)目(1604a0802085);安徽省自然基金項(xiàng)目(1508085QH159)
黃旦(1991-),男,碩士在讀,研究方向:中醫(yī)藥防治風(fēng)濕病。
劉健,E-mail:liujianahzy@126.com。