基于数据挖掘及网络药理学探究中医药治疗自身免疫性肝炎的用药规律

来源 :中国中医科学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wiaoni007
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研究目的本研究通过对中药口服治疗自身免疫性肝炎(AIH)的文献运用数据挖掘及网络药理学的方法进行分析处理,旨在探索其中药组方用药规律,为中药治疗自身免疫性肝炎的临床应用、实验研究方向等提供一些文献学的基础及数据的支撑,除此之外,为开发新药提供一定的参考。研究方法1.数据挖掘:通过检索建库起至2020年12月1日,收录在万方数据库(WF)、中国知网(CNKI)、维普(WP)三大中文数据库内的中药口服治疗自身免疫性肝炎的文献,根据文献的纳入及排除标准对其进行筛选,得到最终需要研究的文献。然后,对筛选出的文献信息进行提取及规范化处理,将汇总整理后的文献资料数据录入Excel表格,建立中医药治疗自身免疫性肝炎的文献研究数据库,并将其导入中国中医科学院中医药信息研究所研发的古今医案云平台(个人版V2.2.1),统一进行规范化处理后加入分析池后,先运用古今医案云平台对文献资料进行数据挖掘,包括对中药进行频数统计分析,聚类分析以及关联性分析。然后对其进行复杂网络分析,以筛选出核心药物组合,有待进一步运用网络药理学的处理方法探索其作用机制。2.网络药理学:对上述筛选出的核心药物组合进行网络药理学分析,主要分为以下六个部分:(1)利用TTD、Drugbank、DisGeNET数据库筛选AIH的疾病靶点,筛重并使用Uniprot蛋白质数据库进行规范化处理后,得到最终的疾病靶点。(2)使用中医药系统药理学平台(TCMSP数据库)检索核心药组的化学组成成分,并设定DME属性值为DL≥0.18、OB≥30%、HL≥4h,然后使用SwissTargetPrediction数据库对筛选出的有效活性成分进行作用靶点预测。(3)将疾病靶点与核心药物组合有效成分的作用靶点取交集,得出两者的共同作用靶点。(4)运用Cytoscape3.7.2构建核心药物有效成分-共同靶点-AIH疾病网络。(5)利用Cytoscape3.7.2中Network Analyzer对构建的网络进行拓扑结构分析以筛选出核心网络。(6)使用Cytoscape3.7.2软件中的“ClueGo”插件对预测的核心药物组合治疗AIH的共同靶点进行GO(BP)分析;使用Metascape对筛选出的中药成分-AIH疾病的共同作用靶点进行KEGG通路富集分析。研究结果数据挖掘结果:1.根据给定的纳排标准对文献进行筛查,去掉不符合纳排标准的以及重复的文献,最终纳入文献总数为104篇,中药处方总数为146首。其中临床试验性文献共47篇,占总篇数的45.19%;名医经验共25篇,占总篇数的24.04%;个案及验案共23篇,占总数的22.12%;硕博毕业论文共9篇,占总篇数的8.65%。2.运用古今医案云平台“数据挖掘”模块,对纳入文献所涉及的AIH中医证型进行统计分析,按照频次由高到低进行排序,依次是肝胆湿热证、肝郁脾虚证、肝肾阴虚证、瘀血阻络证、气滞血瘀证。3.146首中药处方中共含有208味中药,所有中药累计使用的频次为1816次,其中使用频次≥20的中药共有27味,分别为柴胡、白芍、茵陈、白术、当归、茯苓、甘草、郁金、栀子、赤芍等。对中药的四气五味进行频次统计:四气频次排名前3位的分别是微寒、寒、平,其次是温、微温、凉、大热、热、大寒等,五味频次处于前3位的分别是苦、甘、辛,其他分别是酸、淡、微苦、咸、涩等。用药归经频次前3位分别是肝经、脾经、肺经,其他的依次是心经、胃经、肾经、胆经、大肠经、膀胱经、小肠经、三焦经及心包经。4.对中药组方进行聚类分析,结果显示可将其分为4大类,分别是“茵陈,黄芩,栀子,大黄”,“柴胡,白芍,白术,茯苓,甘草,郁金”,“黄芪,赤芍,丹参,桃仁,陈皮,薏苡仁,五味子”及“当归,地黄,枸杞子,熟地黄,牡丹皮,山萸肉,山药,泽泻,女贞子”。5.运用关联性分析及复杂网络分析,筛选出关联度最好的核心药组为“柴胡,白芍,白术,茯苓,茵陈,栀子,当归,甘草”。网络药理学结果:1.运用TTD、Drugbank、DisGeNET数据库进行检索及筛选,最终共获得AIH疾病的相关靶点203个2.在TCMSP数据库中分别检索八味核心药物的活性成分,最终共筛选出核心药物组合的有效活性成分129种,潜在作用靶点共883个。3.将上述两者的作用靶点取交集,最终得到共同靶点35个。4.运用Cytoscape 3.7.2软件构建核心药组有效成分-疾病靶点-AIH的网络,并进行可视化。通过对构建网络的拓扑结构分析得出,对治疗AIH可能有效的化学成分包括18α-甘草酸,茯苓酸,氢化松苓酸B,酒酵母甾醇,美迪紫檀素等14个,而与治疗AIH相关性较大的疾病靶点包括ABCB1,NOX4,HSD11B1,CYP1B1,XDH等17个。5.通过GO(BP)功能分析及KEGG富集分析,得出核心药物组合治疗AIH可能存在埃科萨诺德代谢过程、萜类化合物代谢过程、芳香酶活性、长链脂肪酸代谢过程及不饱和脂肪酸代谢过程等178个生物学过程;核心药物组合可能通过药物代谢-细胞色素P450、C型凝集素受体信号通路、亚油酸的新陈代谢,类固醇激素生物合成与Th17细胞分化等通路发挥治疗作用。研究结论1.数据挖掘:通过对检索的文献进行分析,筛选出的核心处方为:“柴胡,白芍,白术,茯苓,茵陈,栀子,当归,甘草”。提示中药口服治疗AIH的病位主要在肝、脾、肾三脏,治疗上以疏肝健脾,滋肾柔肝,清热利湿及活血化瘀为主要方法。2.网络药理学:运用现代医学网络药理学的方法,对筛选出的核心药组进行分析,得出核心药组可能通过减少炎症反应、抗氧化应激及抑制自身免疫应答反应等机制来防治AIH,为中药口服治疗AIH的组方规律提供一定的思路。
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