基于中药数据策略模式分析平台分析治疗原发性肝癌中药处方的用药规律

目的:建立"中药数据策略模式分析平台"(TCMDP),并据此对临床治疗原发性肝癌(PHC)的中药处方进行组方规律分析,为临床治疗PHC提供有益参考。方法:根据策略模式思想研发了封装有频次统计、关联、聚类、分类等多个方法及其涵盖的不同算法的TCMDP软件。从南昌市4所省级三级甲等医院信息系统和中国知网、PubMed数据库中,收集治疗PHC的中药有效处方并建立相应的PHC处方数据库(PDOPHC)。将该数据库中的中药处方导入TCMDP,借助CMC-DD改进聚类算法、融合深度和宽度搜索后改进的WD-Get Rules算法和频次统计方法分析上述处方的证型分布,并以其中的痰瘀互结证型肝癌(TYPHC)为例进行药物功效类别、四气五味归经、药性组合、核心药对和核心药物组合的数据挖掘。结果:共收集到907张治疗PHC的中药处方,主要涉及痰瘀互结证、正虚瘀结证、肝脾血瘀证等10个证型。其中,TYPHC相关的中药处方中常用补虚药、化痰药、活血化瘀药等;四气多为寒、温、平,五味多为甘、苦、辛,归经多为脾、肝、胃、肺、心、肾经;药性组合多为温甘脾、温辛脾和寒苦肝等模式;用药频次≥30次的药对共有36对;处方中的强关联规则共31条,核心药物组合8组。WD-Get Rules算法结果显示,临床治疗TYPHC的处方中以白术、党参、茯苓、甘草等4味中药处于核心地位,且常与多种药物配伍出现,这与四者通常组方为四君子汤以达健气补脾之功有关;CMC-DD算法结果显示,临床治疗TYPHC以健补脾胃、补益气血为主,同时又从疏肝理气、化痰、清热解毒、活血化瘀、滋阴等多角度治疗TYPHC。结论:临床上治疗TYPHC的中药处方主要采用健脾益气、疏肝理气、活血化瘀等方法多角度进行治疗,符合医家"扶正祛邪"的用药法则;应用TCMDP能多层次、多方位地实现中药数据的挖掘与分析,可为中药方剂配伍规律的挖掘研究提供一种新的有效途径。

信息技术在中药现代化研究中的应用及发展

信息技术在中药现代化研究中的重要性与日俱增,已经成为中药现代化研究必备技术工具。本文在对多元统计、模式识别、知识工程、神经元计算、模糊信息处理和信息智能集成处理等主要相关技术进行简要论述的基础上,概述了信息技术在中药现代化研究中的主要应用领域。最后从建立中药新药创制体系、构建中药数据分析与规律发现平台等方面,探讨了中药信息技术的若干应用思路和发展前景。

2种不同模式中药适宜性区划的比较研究

目的:比较不同的区划模式在中药资源区划研究中的适用情况。方法:分别采用"模型模式"及"模板模式"2种模式完成道地药材——苍术挥发油组分积累的气候适宜性区划,并对区划的过程和结果进行比较。结果:得到2张苍术挥发油组分积累的气候适宜性区划图。结论:2种区划模式均能很好完成中药资源的区划研究,但其适用范围、操作程序及特点有所不同。"模型模式"以统计分析所建立的相关模型为区划的依据,整个分析过程中人为因素少,区划的结果较客观,但建模过程较复杂;"模板模式"区划过程简单明了,人为因素多。2种模式均要求操作者有良好的专业背景,能全面掌握区划对象本底资料。

基于文献计量学和TCMSP数据库的芍药甘草汤潜在优势病种预测

目的 基于文献计量学和中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)数据库预测芍药甘草汤潜在优势病种。方法 收集中国知网、万方数据知识服务平台和维普网中发表主题涉及芍药甘草汤治疗相关文献,并予以计量分析和可视化分析。通过TCMSP数据库检索并收集芍药甘草汤的目标活性成分及所对应疾病,筛选出对应目标活性成分数TOP50疾病,使用Cytoscape软件构建芍药甘草汤的“成分—疾病”网络。结果 文献计量学分析结果显示,芍药甘草汤主要用于治疗疼痛性疾病、痉挛性疾病、消化疾病、妇科疾病、神经疾病以及内分泌疾病;多囊卵巢综合征、踝关节损伤、神经根型颈椎病等是新的研究热点。通过TCMSP数据库获得芍药甘草汤74个目标活性成分,对应目标活性成分数TOP50疾病依次是乳腺癌、类风湿关节炎、阿尔茨海默病等。结论 癌性疾病、类风湿关节炎、阿尔茨海默病、骨性关节炎等疾病可能是芍药甘草汤的潜在优势病种。

基于网络药理学探讨大黄牡丹汤治疗溃疡性结肠炎的作用机制

目的:分析大黄牡丹汤的有效化学成分及作用靶点,研究其治疗溃疡性结肠炎(Ulcerative Colitis,UC)的作用机制。方法:运用中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)检索大黄牡丹汤的活性成分及靶点蛋白;应用基因组注释数据库平台(Genecards)预测疾病的作用靶点,再将药物-靶点-疾病关系制作成网络图形式。通过String数据库平台构建蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络,寻找PPI核心基因,再进行基因本体(GO)富集分析和京都基因和基因组百科全书(KEGG)富集分析,找出所涉及的信号通路,构建靶点-通路网络图。结果:通过筛选,搜索出大黄牡丹汤治疗UC的关键化学成分18个,共同靶点28个,得到15个PPI核心基因,分别为MYC、JUN、CASP3、ESR1、PTGS2、HSP90AA1、CASP8、CASP9、IL1B、CCNB1、CDKN1A、CHEK1、PPARG、BAX、KDR。GO富集分析发现紫外线应答、膜筏、半胱氨酸型内肽酶活性参与凋亡过程等;KEGG富集通路分析发现P53信号通路、小细胞肺癌信号通路、乙型肝炎信号通路、大肠癌信号通路等。结论:大黄牡丹汤可通过调节PTGS2、PTGS1、HSP90AA1、BAX、CASP3、ESR1、ESR2、FASN、JUN、NOS2等靶点,调控P53信号通路等来抑制炎症反应、调节免疫功能对UC起到治疗作用。

乌头汤治疗骨关节炎作用机制的网络药理学研究

目的:研究乌头汤治疗骨关节炎的作用机制,为骨关节炎的治疗提供新的方向与靶点。方法:以口服生物利用度(OB)≥30%、类药性(DL)≥0.18为指标,借助中药系统药理学数据库及分析平台(TCMSP)筛选乌头汤中川乌、麻黄、黄芪、白芍与甘草的活性成分;通过检索治疗靶点数据库(TTD)等数据库和挖掘基因表达数据库(GEO)中的芯片数据获取骨关节炎的作用靶点;利用生物学信息注释数据库(DAVID)对靶点基因进行基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。结果:从乌头汤中共筛选出活性成分30个,包括槲皮素、丁子香萜、栀子醇等,与骨关节炎相关的作用靶点31个,包括β2肾上腺素能受体、花生四烯酸5-脂氧合酶、雄激素受体等。乌头汤治疗骨关节炎的生物过程与白细胞介素1受体信号转导、过氧化物酶增殖激活受体的协同激活作用、酪氨酸激酶受体2的信号转导作用等有关。乌头汤主要通过调节肿瘤坏死因子信号通路、血管内皮生长因子信号通路、破骨细胞分化信号通路、核转录因子κB信号通路、Toll样受体信号通路等发挥治疗骨关节炎的作用。结论:本研究采用网络药理学分析了乌头汤治疗骨关节炎的潜在作用机制,可为进一步研究乌头汤治疗骨关节炎的药效物质基础及作用靶点提供参考。

阿尔茨海默病嗅觉障碍中药用药规律的网络药理学研究

目的利用网络药理学及数据挖掘方法初步探索中药调节阿尔茨海默病(AD)嗅觉障碍的物质基础及用药规律。方法通过OMIM、GeneCards、CTD等数据库分别获得AD和嗅觉障碍的相关靶点,取两者的交集靶点后,以在中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)中类药性≥0.18且可匹配到相应的化合物为条件,进一步筛选获得AD嗅觉障碍的潜在作用靶点。应用TCMSP数据库收集潜在作用靶点的相关化合物、中药,在Cytoscape软件中构建靶点-化合物、靶点-化合物-中药网络,根据度值大小获得核心潜在作用靶点、核心候选化合物及核心候选中药。将获得的核心候选化合物及核心潜在作用靶点进行分子对接,初步验证预测结果。建立中药数据库,通过数据分析获得AD嗅觉障碍的中药用药规律。结果共获得AD及嗅觉障碍的疾病相关靶点2919、2358个,两者的交集靶点共946个;其中,符合类药性≥0.18且能匹配到相关化合物的靶点共245个,候选化合物1172个,候选中药406味。候选中药的药味以苦、辛、甘为主,药性主要为温,归经以肝、肺二经为要主。结论以网络药理学及数据挖掘的方法,较为系统的探索了中药调节AD嗅觉障碍的物质基础,获得了中药治疗AD嗅觉障碍的用药规律,为该病的治疗提供了理论依据及用药指导。

网络药理学和分子对接法研究麦门冬汤防治2型糖尿病的分子机制及其验证

目的结合网络药理、分子对接技术和实验验证,分析麦门冬汤防治2型糖尿病的可能作用机制。方法从中药系统药理学数据库分析平台筛选麦门冬汤方剂中各药材的成分,采用SwissTargetPrediction和PharmMapper数据库筛选中药成分的靶点;在OMIM、Drugbank、Genecards、Genbank等数据库中查找2型糖尿病的相关靶点;用Cytoscape构建“药物-成分-靶点”的网络图,筛选关键化合物。应用STRING数据库建立蛋白质相互作用网络图,并通过Cytoscape的相关功能进行拓扑分析,筛选核心靶点。在Metascape在线分析平台,进行基因本体(GO)功能富集分析和基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,研究其作用的分子机制,并对关键靶点进行分子对接验证。实验验证采用50 mmol高糖及25μmol棕榈酸诱导小鼠胰岛瘤细胞,建立体外2型糖尿病细胞模型,对细胞模型采用不同剂量的麦门冬汤水煎液干预后,Cell Counting Kit 8(CCK8)检测药物对细胞增殖的影响,Western blot检测关键蛋白的表达。结果从麦门冬汤中筛选出166个活性成分,靶标基因979个;药物与2型糖尿病共有靶点509个。GO与KEGG富集分析显示:麦门冬汤防治2型糖尿病相关通路为PI3K-Akt信号通路、胰岛素抵抗、细胞凋亡信号通路、炎症通路等;主要涉及对羧酸循环、蛋白激酶活性调节、肽结合等生物过程的调节。分子对接显示:核心化合物山柰酚、槲皮素、β-谷甾醇、麦冬二氢高异黄酮A、麦冬二氢高异黄酮B与SRC、β-catenin、MAPK3、EGFR、MYC、AKT1有较好的结合活性。体外细胞实验表明:麦门冬汤能够上调高糖和棕榈酸损伤的胰岛瘤细胞β-catenin、Akt1、Bcl-2的表达,下调p53、Caspase-3、TNF-α蛋白的表达。结论麦门冬汤可能主要通过β-catenin、AKT1靶点调节胰岛细胞凋亡及炎症反应防治2型糖尿病,其主要活性成分可能为山柰酚、槲皮素、β-谷甾醇、麦冬二氢高异黄酮A、麦冬二氢高异黄酮B。