Establish a Three-dimensional Fluorescent Fingerprint Database of Traditional Chinese Medicines

Objective:To set up a database of three-dimensional fluorescence spectra of traditional Chinese medicines,Screening of medicinal materials by three-dimensional fluorescence spectroscopy,Methods:The paper Summarizes the three-dimensional fluorescence fingerprints,screens medicinal materials on basis of verifying the three-dimensional fluorescence spectra of the reference crude herbs of the national standard Chinese medicines,and combines with visual basic6.0 and microsoft access 2003 technology system to construct a three-dimensional fluorescence fingerprint database of TCMs.Results:the identification and quality control of traditional Chinese medicines(TCMs)was accuately and swiftly achieved.Conclusion:The relevant analysis on the operating system of database and the three-dimensional fluorescence spectrum database of TCMs indicates that this operating system can provide convenient channels for the inspection,verification and quality control of TCMs.

基于网络药理学探讨中药复方龙牡汤治疗特应性皮炎的作用机制

目的利用网络药理学探索中药复方龙牡汤在特应性皮炎(Atopic dermatitis,AD)中的作用机制。方法从TCMSP、BATMAN-TCM数据库获取龙牡汤的活性成分及其所对应的药物靶点,构建药物靶点的蛋白质互作网络及功能富集分析。从GEO数据库下载有关特应性皮炎的普通转录组数据进行差异分析,通过GeneCards、DisGeNET数据库检索得到AD相关靶点。将药物靶点和疾病靶点取交集得到药效靶点,对药效靶点进行GO、KEGG富集分析,构建出“中药-活性成分-药效靶点-AD”网络。结果获得复方龙牡汤55种活性成分以及262个药物靶点以及AD的157个疾病靶点,交叉分析后得到龙牡汤治疗特应性皮炎的药效靶点10个。通过GO分析这10个药效靶点基因在内皮细胞凋亡过程的调控(Regulation of endothelial cell apoptotic process)、内皮细胞凋亡过程(Endothelial cell apoptotic process)、上皮细胞凋亡过程的调控(Regulation of epithelial cell apoptotic process)等通路上显著富集;KEGG分析药效靶点基因在TNF信号通路(TNF signaling pathway)、脂质与动脉粥样硬化(Lipid and atherosclerosis)、流体剪切应力和动脉粥样硬化(Fluid shear stress and atherosclerosis)等通路上显著富集。结论复方龙牡汤通过多个信号通路起效,其中CCL2、FOS、MMP9、IRF1、VCAM1与TNF信号通路显著正相关。

基于生物信息学方法探讨骨质疏松症不同病因病机的治疗要点

目的:探讨在生物信息学方法指导下骨质疏松症(osteoporosis,OP)不同病因病机的治疗要点。方法:以滋补肝肾、益气健脾、活血化瘀代表药物为搜索词,在中药系统药理数据库检索活性成分及预测靶点,借助Cytoscape 3.7.2软件构建药物与靶点之间的网络图。通过基因表达数据库(gene expression omnibus database,GEO)相关芯片分析差异基因,结合疾病数据库获取OP所有疾病靶点并构建药物与疾病的关键靶点韦恩图。通过DAVID数据库对关键靶点进行基因本体及京都基因与基因组百科全书富集,以探讨不同病因病机下OP的防治要点。结果:滋补肝肾、益气健脾及活血化瘀组分别筛选出146个、126个及117个靶点,GEO数据库筛选出1173个差异基因,疾病数据库筛选出靶点336个,去重整合后共获得OP靶点1469个。滋补肝肾、益气健脾组映射出25个相同靶点,活血化瘀组映射出21个关键靶点。基因可视化分析发现肝肾亏虚及脾胃虚弱型OP的治疗要点,且主要集中在肿瘤坏死因子通路、核苷酸结合寡聚化结构域样受体通路等方面;气血瘀阻型的治疗要点主要在血管内皮生长因子通路、缺氧诱导因子1通路等方面。结论:OP具有复杂的病因病机,在对症治疗时,肝肾亏虚及脾胃虚弱型更应注重控制体内炎症水平,气血瘀阻型更应注意体内局部血管构建及纠正缺氧状态。同时,众多病因病机之间存在着相似病理过程,也应注重全面调控及防治。

TCMBank-the largest TCM database provides deep learningbased Chinese-Western medicine exclusion prediction

Dear Editor,In the modernization of traditional Chinese medicine(TCM),two key aspects are determining the active ingredients in herbs and elucidating the mechanism of action between the active ingredients and targets.The construction of a comprehensive and highly-reliability TCM database is highly desirable.Since its establishment in 2011,our TCM Database@Taiwan1 has been used extensively and heavily cited,and it also has been included in the ZINC database.2 Using natural language processing,we set up a knowledge graph and molecular signaling pathways to establish a TCM database,TCMBank(https://TCMBank.cn/),which extends from TCM Database@Taiwan and includes 9192 herbs,61,966 ingredients,15,179 targets,and 32,529 diseases.The updated TCMBank expanded the number of herbal ingredients from 32,364 to 61,966(unduplicated),and two new data fields,targets,and diseases,have been added.The number of herbs with connection information is 9010,and the average number of connection edges of herbs is 16.05.The number of ingredients with connection information is 54,676,and the average number of connection edges of herbs is 5.26.

基于方剂数据集的知识图谱构建研究

目的:构建基于方剂数据集的知识图谱,以系统性地展示方剂实体及其之间的关系。方法:首先建立方剂数据处理与知识图谱构建的规范化流程,获取方剂数据集,然后在4种常用命名实体识别模型中遴选最优模型进行实体抽取,最后利用Neo4j图数据库构建知识图谱。结果:最终遴选出基于Transformer的双向编码模型-双向长短期记忆网络-条件随机场(BERT-BiLSTM-CRF)模型,从数据集中抽取出症状、中西医病名、中医证候等医学实体,平均F1值达90.55%,形成了规范的方剂数据集并构建了方剂知识图谱。结论:利用本文方法抽取出的医学实体为中医药的临床实践和科学研究提供了系统性展示方剂实体及其之间关系的可靠数据基础。所建立的方剂知识图谱实现了中药方剂的知识检索,不仅有助于发现方剂数据中的潜在知识与内在关系,而且为中医药领域的信息整合和知识发现提供了坚实基础,推动中医药的现代化进程。

一流课程背景下基于OBE的中医药院校数据库课程混合式教学研究

高校要着力巩固“专业以课程为本、教师以教学为本、学生以学习为本”等3个根本地位,按照“固本培元,守正创新”的工作思路,推进本科教育高质量发展。数据库系统原理是面向信管专业的核心课程,也是中医药院校其他医学类专业的选修课程,存在课时不足、成果导向不明显等问题。研究采用OBE理念,从教学目标、教学模式、教学内容和评价手段方面进行改革,做到“思政与专业、线上与线下、理论与实践、过程与效果”4个融合。

基于加权基因共表达网络分析及机器学习构建铁死亡相关基因在多囊卵巢综合征的疾病模型及相关中药预测

目的:利用机器学习分析铁死亡基因与多囊卵巢综合征(PCOS)的相关性,构建诊断及预后风险模型,探讨PCOS的潜在铁死亡机制,并预测相关中药。方法:多芯片标准化合并GEO数据库的卵巢组织芯片,采用加权基因共表达网络分析(WGCNA)算法筛选与PCOS相关的铁死亡特征基因,对特征基因进行功能富集分析,利用多种机器学习进行构建并筛选疾病模型,提取最优的疾病特征基因,并构建风险模型,分析其与免疫浸润细胞及功能之间的相关性,对铁死亡基因进行中药及小分子化合物预测,并对小分子化合物与铁死亡靶点进行分子对接验证。结果:共提取26个铁死亡与PCOS的强相关交集靶基因,主要在铁死亡通路中的Xc-系统和铁代谢通路上发挥作用。通过WGCNA结合机器学习筛选以HMOX1、IFNA1、LPCAT3、FOXO4和PARP3为特征基因的RF模型有较优的模拟特性,并通过绘制列线图来预测各基因表达的患病风险性。上述模型基因与PCOS的发病呈正相关性。免疫浸润分析提示多种免疫细胞在两组之间存在显著浸润差异,预测的中药中丹参、三七可能是其潜在的分子药物来源,分子对接中丹酚酸B、葛根素与黄芪甲苷A的匹配程度最高。结论:以HMOX1、IFNA1、LPCAT3、FOXO4和PARP3为特征基因的铁死亡相关基因模型可为早期识别和治疗POCS提供新思路。铁死亡相关基因可通过干预多种途径在PCOS中发挥重要作用,中医药在干预PCOS中可能通过调节铁稳态代谢来介导铁死亡途径。

北京官修医书多媒体数据库的构建与思考

官修医书主要是指由官府主持编撰的古代医学图书,在中医学发展史上占据特殊地位。北京是元明清三代都城,北京官修医书也主要集中在元明清时期。本文基于北京官修医书的调查与研究,设计并构建北京官修医书多媒体数据库,以期有效促进北京官修医书文化资源的宣传推广。并在此基础上对北京官修医书多媒体数据库建设和维护中存在的问题与推进策略进行反思。

2002-2021年中医药数据库研究文献可视化分析

目的 运用文献计量法分析中医药数据库的研究现状与发展趋势,为中医药数据库的相关研究提供参考。方法 计算机检索中国知识资源总库(CNKI)、中文科技期刊数据库(VIP)、中国学术期刊数据库(万方数据)、中国生物医学文献数据库(CBM)2002年1月1日-2021年12月31日收录的中医药数据库相关研究文献,运用CiteSpace5.8.R3软件对年度发文量、来源期刊、作者、单位、基金项目及关键词进行分析,并形成可视化图谱。结果 经筛选,共纳入372篇文献,2002-2014年发文量缓慢增加,2015-2021年发文量有所下降,主要来源于医药卫生科技、信息科技领域期刊。主要研究者有李敬华、于琦、于彤等,主要研究机构为中国中医科学院中医药信息研究所及各大中医药院校。关键词共现涉及372个关键词,形成12个有效聚类,主要聚类为中医古籍、特异性症状、中医文献、软件开发。结论 2002-2021年中医药数据库研究领域有一定发展,主要集中在中医古籍、中医文献方面,但该领域核心研究团队与其他机构合作较少,有待进一步研究与发展。

海洋中药知识图谱构建及可视化研究

以《海洋本草》和《海洋药物与效方》等专著文献为数据源,提出一种基于多源异构文献数据构建知识图谱的方法,用CMeKG的关系抽取工具对非结构化文本数据进行关系抽取,构建以海洋药物和方剂为核心的细粒度海洋中药知识图谱,包含实体17511个、关系28710条,可从功效、主治、性味归经、成分、方剂推荐等进行多维检索。使用Nebula Graph数据库存储海洋中药及其相关方剂知识与可视化表达,为海洋中药文献的进一步系统集成与开发应用提供信息基础。

基于生物信息学技术分析新冠肺炎患者继发心肌损伤差异表达的基因及中药预测研究

目的:借助生物信息学技术分析GEO数据库中新型冠状病毒感染心肌细胞的基因表达数据,尝试探究其分子机制,并预测治疗的潜在中药。方法:在GEO数据库中获得新型冠状病毒感染心肌细胞的基因表达谱数据集GSE185602,利用Excel软件进行分析,筛选差异基因,并进行蛋白质-蛋白质相互作用网络分析,筛选核心基因。对差异基因进行富集分析,获得相关信号通路。结合核心基因和信号通路分析疾病的分子机制。将核心基因与coremine medica数据库映射,获得治疗的潜在中药。结果:研究获得差异基因共232个,其中上调基因128个、下调基因92个,富集分析获得20条信号通路,映射到潜在治疗中药65味。结论:本研究发现新型冠状病毒感染患者继发心肌损伤可能参与补体和凝血级联、细胞色素P450(Cytochrome P450,CYP)代谢异生素和磷脂酰肌醇3激酶(Phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)-丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(RAC-alpha Serine/Threonine-protein Kinase,Akt)信号通路发生,多种中药可具有潜在治疗作用,注意随证选用。

中医药传统知识视域下古代经典名方的保护现状与对策研究

古代经典名方作为传统中医药知识的杰出代表,对于中医药传承创新发展具有重大的现实意义。当前古代经典名方的数据库保护并未充分体现其专业性,在法律法规保护和专利保护方面,也还有所欠缺。鉴于此,文章基于国际和国内传统医药知识的保护案例和现状,探讨经典名方保护的方法及策略,以期能够为中医药的数据库保护、专利保护和法律保护方面提供可资借鉴的参考,也为我国中医药传统知识保护提供微薄之力,为中医药文化的继承创新和开拓发展做出贡献。

医院中药制剂知识产权保护研究——以数据库制度构建为视角

医院中药制剂备案制度的提出激励了医疗机构医院制剂的研发,也使知识产权保护问题凸显。分析医院中药制剂知识产权保护的现状和所存在的问题,结合国内外传统知识数据库的建设情况,本文提出结合二者,尝试思考从法律视角探索医院中药制剂数据库保护的方法和路径:正视数据库建立的最大困难,在于其信息共享机制中私有权利的无国界化发展与现有知识产权保护制度私法属性间的矛盾,故数据库的构建必须重视其与现有知识产权制度的衔合,明确医院制剂数据产权,保护持有主体合法权益,构建技术秘密转移渠道。

桂枝茯苓组方的网络药理学研究

目的基于网络药理学研究桂枝茯苓组方治疗疾病的主要活性成分及潜在靶点。方法从BATMAN-TCM数据库提取桂枝、茯苓、牡丹皮、白芍、桃仁的化学成分,以Score≥48和P≤0.05筛选活性成分及作用靶点,分析靶点富集的信号通路与疾病,构建药材-成分-靶点-通路网络,分析桂枝茯苓组方治疗疾病的药理作用机制。结果获得虫草素、苯乙烯、茯苓酸、肉桂醛、肉桂酸等活性成分以及ADORA1、ADORA2A、HTR1B、CHRM2、CHRM4等核心靶点。主要治疗神经系统、心血管系统、生殖系统等三类疾病,包括疼痛、偏头痛、高血压、心脏衰竭、心率失常、前列腺增生症、勃起功能障碍、子宫内膜癌、子宫内膜异位症等,另外发现该组方具有治疗抑郁症、精神分裂、酒精依赖、阿尔茨海默病、药物依赖等疾病的潜在疗效。结论通过网络药理学方法研究桂枝茯苓组方的多成分、多靶点药理学机制,为该组方的临床应用和开发提供新的思路。

中药指纹图谱数据库的研究

目的:研制中药指纹图谱数据库(DTCMF)。方法:DTCMF采用VisualFoxPro(VFP)6.0编程语言编制程序。数据库包括色谱、光谱、电泳和DNA指纹谱以及X射线衍射、热分析谱等。结果:DTCMF可独立正常运行在目前常见的所有操作系统中,数据信息量大,检索系统完善,维护与更新便捷。结论:DTCMF具有通用性、实用性及易用性,为中药品质评价提供帮助与参考。

基于数据库技术的中医药信息数字化研究

目的:探讨中医药信息的数字化。方法:利用数据库技术,通过科学合理的构架,设计并实现中医药信息数据库系统。结果:分析了中医药信息数字化处理任务,提出了中医药信息数据库系统的设计思想与系统后台数据库的构架,并以肾病中医诊疗为案例实现了肾病中医药信息数据库系统。结论:基于数据库技术的中医药信息数字化研究能够为中医诊疗特色的探求提供有效平台。

中药数据库系统构建与发展的思考

目的:在深入调研的基础上,尝试中药不同类型数据之间的最大有效关联,将不同类别数据库信息进行织构,期望实现知识推理与知识发现。方法:对现有中药数据库建设现状进行分析,综合考虑中国中医科学院信息所现有中药数据库建设资源,进行深入调研。结果:将中药不同类型数据库资源进行整合,提出中药数据库系统构建与发展思路。结论:中药数据库群建设需要进行深入研究。

当前中药数据库建设中的几个问题

简要回顾了中药信息学的发展历程,通过与化学信息学等学科的比较,在建设信息学类型的中药数据库、中药数据的计算机化存储格式和中药传统药效的处理方法等方面进行了深入探讨,提出了一些建议。

艾滋病患者中医证候数据库系统的构建

本课题组在"十五""十一五"期间,运用中医学、临床流行病学、生物统计学方法,开展艾滋病患者中医证候大样本的流行病学研究,为艾滋病患者临床症状特点及证候分布分析提供了大量的原始数据。计算机数据库系统具有对临床病例资料进行及时、准确的存储、选择、计算和分析的功能,为海量数据管理提供了有力工具。本研究在HIV感染者/艾滋病患者中医证候临床流行病学调查基础上构建了艾滋病中医证候数据库系统,该系统由SQL Server数据库服务器程序、中心Web服务器处理程序和用户浏览程序3部分构成,实现了数据录入、系统维护(查询与修改、删除、审核、数据导入与导出)、统计分析(统计学描述、统计学推断)等多项功能,为艾滋病中医证候学研究提供了有力的工具。

胃黏膜异型增生虚实关联证数据库建立方法学探讨

对于慢性难治病的辨证论治,中医多采用虚实标本辨治的临床思维,辨析其虚实结构证候特征。以具有正邪相兼、虚实关联证候特征的胃黏膜异型增生(Dys)为范例,用数据库方法构建起Dys虚实关联证候结构辨识系统,探讨本病虚实关联证候结构的多态性特征及证候演变的动态性规律,从而从证候的虚实关联结构层次阐释辨证论治的机理。