类风湿关节炎证治规律及桂枝芍药知母方作用机制的生物信息学研究

来源 :上海中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chengshy2008
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目的:  1)基于文本挖掘技术探索类风湿关节炎证治规律研究。  2)桂枝芍药知母方治疗类风湿关节炎生物信息学研究。  方法:  (1)在中国生物医学文献服务系统中收集类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,以下简称RA)文献数据,采用基于敏感关键词频数统计的数据分层算法,结合回溯原文献数据集及人工阅读评价降噪,文本挖掘RA数据集中证候、症状、中药、方剂、针灸、西药,以及中成药和西药联用规律。定向文本挖掘RA寒、热、虚、瘀等证候相应的中药规律。同时,文本挖掘Pubmed类风湿关节炎相关的生物信息。文本挖掘的结果,以一维频次表和二维网络图呈现,从不同角度显示挖掘对象在文献数据集中的分布,均有不同的意义。  (2)中药治疗RA的文本挖掘结果中,桂枝芍药知母的频次非常高,尝试研究桂枝芍药知母治疗RA的生物信息及作用机理。首先在Pubchem数据库中找出桂枝芍药知母的人类靶蛋白靶标;其次,利用IPA(Ingenuity Pathway Analysis)生物分析软件,一方面构建桂枝芍药知母的人类靶蛋白生物网络,另一方面,构建RA的疾病网络,同时在线提交前期研究得到的RA寒证、热证患者与正常人差异基因数据,分别构建RA寒证、热证网络,利用软件中的Network、Canonical Pathway、Functions及Comparison等功能模块的分析结果进行对比分析,比较桂枝芍药知母药物靶标网络和RA疾病网、RA寒证、RA热证疾病分子网络,寻找和分析它们生物学通路的异同。  (3)基于以上结果,开展了桂枝芍药知母方对CIA模型的实验研究,重点检测桂枝芍药知母方对INF-α、IL-1β、IL-6、IL-10等细胞因子的影响,同时检测桂枝芍药知母方抗氧化指标以了解其抗氧化损伤作用。  结果:  (1)文本挖掘的结果比较全面地总结了RA的证治规律,以及RA的生物学信息。  (2)文本挖掘发现桂枝芍药知母汤是治疗类风湿关节炎的重要方剂,桂枝芍药知母为其主要药物,由此提出桂枝芍药知母方的概念。  (3)IPA构建生物网络发现桂枝芍药知母方作用于RA的可能的生物学通路:包括白介素家族、TNF、NF-κB、TP53、氧化损伤等重要途径。尤其是通过IPA构建RA寒证、热证差异基因的网络,与桂枝芍药知母方的网络进行比较,找到桂枝芍药知母可以直接作用于RA热证,是通过IL-6途径发挥直接作用。而桂枝芍药知母作用于RA寒证则没有共同的通路。  (4)桂枝芍药知母方可以通过下调血清中IL-1,IL-6,TNF-α的含量,上调IL-10的水平,抑制CIA大鼠异常的自身免疫反应;桂枝芍药知母方通过增强SOD、GSH-Px活力,抑制MDA的产生,达到减轻CIA氧化损伤的作用。桂枝芍药知母方对CIA大鼠的体重和脏器指数观察显示,未发现明显毒副作用。  结论:  文本挖掘的结果,一维频次和二维网络图进行可视化呈现,从不同角度显示挖掘对象在文献数据集中的分布,能够直观反映RA疾病的证治规律。同时,结合回溯原文献数据集,人工阅读评价,使得结果更加客观。通过这种优化的文本挖掘组合,能够比较客观的总结中医病、证、药等规律,为中医客观化,以及中医临床提供有益的参考。RA热证的疾病状态和桂枝芍药知母的干预靶点,都能作用在相同的IL-6细胞信号转导通路,干预通路中的关键分子,进而影响整个通路的生物学功能,这可能是桂枝芍药知母治疗RA热证“药-证对应”的分子生物学机制之一。通过实验,证明桂枝芍药知母方具有调节免疫因子及抗氧化损伤的作用,从而部分验证了文本挖掘及生物信息学对RA疾病以及桂枝芍药知母方的结果。
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