【摘 要】
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目的:基于数据挖掘探析刘红旭教授治疗心力衰竭(简称“心衰”)的临床用药规律及核心处方的配伍特点,利用网络药理学分析方法探究数据挖掘所得的核心处方治疗心衰的主要有效化合物及可能的作用机制。方法收集2010年5月1日至2020年6月1日就诊于首都医科大学附属北京中医医院(简称北京中医医院)刘红旭教授门诊的心力衰竭患者资料,筛选符合诊断标准及纳入标准的患者,提取其就诊的信息(包含姓名、性别、年龄、方药等
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目的:基于数据挖掘探析刘红旭教授治疗心力衰竭(简称“心衰”)的临床用药规律及核心处方的配伍特点,利用网络药理学分析方法探究数据挖掘所得的核心处方治疗心衰的主要有效化合物及可能的作用机制。方法收集2010年5月1日至2020年6月1日就诊于首都医科大学附属北京中医医院(简称北京中医医院)刘红旭教授门诊的心力衰竭患者资料,筛选符合诊断标准及纳入标准的患者,提取其就诊的信息(包含姓名、性别、年龄、方药等),录入Microsoft Excel 2010,对性别构成比及年龄段分布进行分析,对中药功效、性味、归经进行应用频次统计,并利用 SPSS statistics27.0软件统计出高频次药物,对高频药物进行聚类分析,利用SPSSmodeler14.1对高频药物进行关联规则分析,总结刘红旭教授治疗心衰的用药规律及核心处方的配伍特点。基于网络药理学进一步分析核心处方治疗心衰可能的作用机制。通过中药系统药理学技术平台(TCMSP)获取核心处方的主要化学成分及其靶点,根据ADME筛选(以OB≥30%、DL≥0.18为筛选条件)中药活性组分;通过Genecards、OMIM数椐库及DisGeNet数据库获取心衰主要致病靶点;利用Cytoscape 3.7.1软件中Bisogenet插件进行蛋白质相互作用分析,构建PPI网络并挖掘网络中潜在的蛋白质功能模块。利用R3.6.1中的Cluster Profiler程序包对关键作用靶点进行GO注释分析和KEGG通路分析,探究核心处方治疗心衰的潜在靶点及可能的干预通路。结果:本研究共纳入方剂338首,涉及药物158味。按功效分为18类,使用频次较高的前5类分别是:①补虚药、②止咳化痰平喘药、③活血化瘀药、④利水渗湿药、⑤理气药;药味以甘、辛、苦为主;药性主要是温性和平性;归经以入肺经、脾经、胃经、心经的药物为主;关联性较强的药物组合为补虚药配伍止咳化痰平喘药、活血化瘀药、利水渗湿药,常用药物组合为黄芪-桑白皮-茯苓皮、黄芪-葶苈子、葶苈子-防己、黄芪-水蛭、瓜蒌-半夏等,并基于聚类分析形成了 8个聚类,分别是:葶苈子-桑白皮-茯苓皮-黄芪-麦冬-五味子,瓜蒌-半夏-薤白,丹参-党参,防己-香加皮-大黄,车前子-水红花子,紫苏梗-砂仁-陈皮-薏苡仁-白术,当归-川芎-延胡索-水蛭-鸡血藤,酸枣仁-太子参。结合关联规则及聚类分析结果,与刘红旭教授确定后,治疗心衰的核心处方为“黄芪-葶苈子-防己”。通过TCMSP数据库获取黄芪、葶苈子、防己的主要化学成分及其靶点,经ADME筛选后,共筛选出34个主要活性成分,得到所有成分的预测靶点375个,其中黄芪、葶苈子、防己的药物潜在靶点分别为63个、277个、35个,将三者结果合并后删除重复值,共得到最终获得药物潜在靶点176个。通过Genecards、OMIM数据库及Disgenet数据库获取心衰的潜在致病靶点,最终得到心衰相关靶点1279个。将“黄芪-葶苈子-防己”药对的活性化合物的潜在作用靶点和心衰共同靶点相映射,获得92个“黄芪-葶苈子-防己”治疗心衰的潜在作用靶点。“中药-成分-靶点”网络构建,预测“黄芪-葶苈子-防己”治疗心衰的核心活性成分为槲皮素(Quercetin)、山柰酚(Kaempferol)、7-O-甲基异麦芽糖醇、异鼠李素(Isorhamnetin)、β-谷甾醇(β-sitosterol)等,利用Bisogenet插件进行蛋白质相互作用分析,构建PPI网络并挖掘网络中潜在的蛋白质功能模块。利用R3.6.1中的Cluster Profiler程序包对关键作用靶点进行GO注释分析和KEGG富集分析。通过GO富集分析发现,“黄芪-葶苈子-防己”药对活性成分预测的作用靶标基因主要富集在1773个生物学过程(BP)、114种分子功能(MF)、48类细胞组成(CC)中。通过KEGG富集分析共富集出72条通路,生物学通路主要作用于AGE-RAGE信号通路、PI3K-Akt信号通路、TNF信号通路、IL-17信号通路等,核心靶点有 MAPKs、JUN、Akt 等。结论:通过数据挖掘技术总结刘红旭教授治疗心衰善用补益药、止咳化痰平喘药、活血药,将“益气活血,泻肺利水”治疗大法贯穿心衰诊治的始终,方药以防己黄芪汤、葶苈大枣泻肺汤、生脉散组合为君方,臣以瓜蒌薤白半夏汤、心痛三两三,核心处方为“黄芪-葶苈子-防己”。通过网络药理学分析得到“黄芪-葶苈子-防己”药对的核心活性成分槲皮素、山柰酚、7-O-甲基异麦芽糖醇等,可能通过MAPKs、JUN、Akt等靶点及AGE-RAGE、PI3K-Akt、TNF等信号通路改善心衰,为进一步深入研究该药对的作用机制及基础研究提供了科学依据。
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