基于网络药理学的糖尿病周围神经病变气虚血瘀证组方筛选与优化

来源 :北京中医药大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:speedwen
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中药新药开发不仅是临床治疗疾病的需要,也是医药卫生产业发展的主要动力。中药组方是中药复方新药研发的第一步,是决定中药复方新药研发成功与失败的关键。糖尿病周围神经病变(Diabetic Peripheral Neuropathy,DPN)是指在排除其他原因的情况下,糖尿病患者出现周围神经功能障碍的症状或体征的并发症,其发病率高、病程长且发病后致残、致死率高。有关数据显示,中国糖尿病患病人数以1.14亿人次高居世界第一,而DPN的发病率已达到糖尿病总人数的50%以上。气虚血瘀证是DPN中医临床最为常见的证型,治疗该证的中药复方非常丰富,但目前临床使用的中成药只有木丹颗粒一种。因此,本研究旨在通过文献挖掘和网络药理学相结合的方式,从大量临床治疗DPN文献中发掘药物使用规律,并筛选出适合进行药物开发的新组方,为进一步的新药研发奠定基础。目的:开发中医药文献数据自动抽提系统提高文献数据挖掘的效率,采用文献数据挖掘与网络药理学方法发现中医治疗DPN用药规律,筛选优化新药候选组方,建立基于中医临床文献和网络药理学的中药组方新方法。方法:1、中医药文献数据自动抽提系统的建立制定临床文献抽取系统的数据仓储结构,以糖尿病肾病临床文献作为系统数据源进行抽提,测试系统采集药物的使用结果,人工校验抽提结果完成系统迭代。2、基于中医临床文献分析DPN用药规律收集2008-2019年中国知网(CNKI),万方数据库,中国生物医学文献服务系统(SinoMed)和维普数据库中发表的主题为“糖尿病周围神经病变”与“中医”的文献以及PubMed 数据库中检索词为(diabeticperipheralneuropathy)ANDTCM 的文献,筛选后建立数据库,采用频次统计、关联规则和构建复杂网络的数据分析方法,分析中医临床用药的功效、频次、性味归经、常用药对及核心药物。3、基于网络药理学的治疗DPN气虚血瘀证的组方优化于TCMSP、TCMID、ETCM数据库搜索候选药物化学成分并通过OB、DL、Caco-2进行筛选,通过SwissTargetPrediction数据库预测药物靶点,于OMIM和GeneCards数据库中检索DPN的相关基因,在HSDN数据库中获取DPN气虚血瘀证症状对应标准词,DPN相关基因与气血血瘀证DPN症状相关基因进行网络模块富集计算获得DPN气虚血瘀证的基因,进行候选中药靶点和DPN气虚血瘀证基因的KEGG通路富集,计算候选中药与DPN气虚血瘀证的相关性系数以及贡献系数,确定累计贡献系数达到80.00%的组方为优化方。4、基于网络药理学的治疗DPN气虚血瘀证新组方与木丹颗粒药效比较计算优化方与木丹颗粒相关性系数总和,比较优化方与木丹颗粒总相关性系数,确认两者疗效差异。结果:1、成功建立了中医药文献数据自动抽提系统,并通过人工校对该系统对糖尿病肾病临床文献的抽提结果,完成了系统改进和迭代。2、纳入治疗DPN的文献461篇,涉及中药275种,总使用频次6361次。频数统计结果显示出现频次最高的中药为黄芪;各类药物功效中以活血祛瘀药使用最多,其次为补气药;药物性味以甘味、温性为主;药物归经以入肝经药物居多。关联规则分析得到支持度最高的药对为当归→黄芪,复杂网络分析得到的核心中药为黄芪、当归、川芎、鸡血藤、桂枝、红花、地龙、赤芍、丹参、桃仁。3、确定候选组方中药为黄芭、当归、川芎、鸡血藤、桂枝、红花、地龙、赤芍、丹参、桃仁、甘草、山药、白术、党参、牛膝、水蛭、川牛膝、延胡索、没药、乳香、姜黄、土鳖虫、穿山甲、苏木。DPN气虚血瘀证相关基因共336个,富集通路214条,相关性系数最高的中药为红花,优化后组方为红花、黄芪、丹参、没药、甘草、山药、延胡索、党参、鸡血藤、牛膝,该组方累积贡献度占总候选组方83.47%。4、木丹颗粒各组成中药的总相关性系数(2.61×106),低于优化方总相关性系数(4.15×106)。结论:1、开发了可以自动抽提中医临床文献中药物使用情况的新系统。2、发现了益气活血、通络止痛是中医临床防治DPN的主要治法及用药规律。3、运用网络药理学筛选优化了一个治疗DPN气虚血瘀证的候选组方,且其疗效优于木丹颗粒。4、初步建立了一种基于数据挖掘与网络药理学的中药组方筛选优化新方法。
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