北京中医药大学 | 宋京美
目的本研究全面收集中医治疗肝病的处方,依托中医传承辅助平台系统构建数据库,并采用关联规则和复杂系统熵聚类方法,探讨中医治疗肝病时的组方规律。同时应用网络药理学研究方法,对代表性药物组合进行机制研究,旨在阐明规律,为临床治疗肝病合理用药和新药开发研究提供一定的信息数据支持和参考依据。方法收集了中医专著中治疗肝病的验案良方共有1181首。首先依托于“中医传承辅助平台系统”构建数据库,进而采用关联规则apriori算法和复杂系统熵聚类方法,运用该软件的“数据分析系统”和“统计报表系统”项下的“方剂分析系统”进行数据分析。同时还利用此分析方法对含有
茯苓、丹参、白术、茵陈、柴胡的高频药物处方,进行深入分析,确定处方中各药物和药物组合的关联规则等。以纳入1181首中医治疗肝病处方中的药物为研究基础,依托中药系统药理学分析平台(TCMSP)检索“茵陈、栀子、大黄”的化学成分和作用靶点,同时构建丙型肝炎的蛋白互作网络。进而构建活性成分-预测靶点网络,活性成分-潜在靶点网络,进行基因本体(GO)功能富集分析、进行基于京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,研究该药物组合治疗丙型肝炎的作用机制。结果(1)整体处方的组方规律研究:共收集六本中医专著中所有治疗肝病的验案良方1181首。使用频次药物前五位药物为:茯苓(579次)、丹参(510次)、白术(480次)、茵陈(421次)、柴胡(374次);前5位高频次药物科属为:菊科、唇形科、毛茛科、伞形科、多孔菌科;处方中凉性药物使用最多,其次是温性、平性、寒性、热性;处方中归肝经药物频次最多,其次是脾经、肺经等。
高频次药物组合为:“丹参、茯苓”(259次)、“白术、茯苓”(221次)、“丹参、赤芍”(175次)、“丹参、郁金”(174次)、“丹参、茵陈”(169次);在支持度118,置信度>0.4以上的关联规则包括:“黄芪->丹参”(0.6525)、“白术->茯苓”(0.6424)、“黄芪->茯苓”(0.6144)、“党参→茯苓”(0.6142)、“赤芍->丹参”(0.5952);基于改进的互信息法的药物间关联度分析前五的分别为:“葛根-莪术(0.0119)”、“苦参-苍耳子(0.0116)”、“大黄-珍珠母(0.0114)”;基于复杂系统熵聚类的核心药物组合近80个;基于无监督的熵层次聚类的新处方分析,得到近40个新处方。
(2)含茯苓处方的组方规律研究:频次前三的单味药分别是茯苓、丹参、白术;高频次药物组合前三分别是:“丹参,茯苓”、“白术,茯苓”、“柴胡,茯苓”;在“支持度>20%,置信度>0.95的关联规则有:“丹参,黄芪->茯苓”、“丹参,柴胡->茯苓”、“白术,党参->茯苓”等5个;基于改进的互信息法的药物间关联度分析前三位为:“石斛,仙鹤草”、“大黄,虎杖”、“大黄,牡丹皮”。(3)含丹参处方的组方规律研究:频次前三的单味药分别是:丹参、茯苓、赤芍;高频次药物组合前三分别是:“丹参,茯苓”、“丹参,赤芍”、“丹参,郁金”;支持度>20%,置信度=1的关联规则有:“虎杖->丹参”、“黄芩->丹参”、“甘草->丹参”等11条;基于改进的互信息法的药物间关联度分析前三位为:“石斛,虎杖”、“车前子,牡丹皮”、“大黄,虎杖”。
(4)含白术处方的组方规律研究:频次前三的单味药分别是“白术、茯苓、丹参”;高频次药物组合前三分别是:“白术,茯苓”、“丹参,白术”、“丹参,茯苓”;支持度>20%,置信度>0.85的关联规则有:“丹参,黄芪->白术”、“甘草->白术”、“茯等,黄苗->白术”等;基于改进的互信息法的药物间关联度分析前三位为:“白术,白花蛇舌草”、“白术,虎杖”、“白术,佩兰”。(5)含茵陈处方的组方规律研究:频次前三的单味药分别是:茵陈、茯苓、丹参;高频次药物组合前三分别是:“丹参,茵陈”、“茵陈,茯苓”、“郁金,茵陈”;支持度>20%,置信度>0.98的关联规则有:“白茅根-→茵陈”、“当归->茵陈”、“丹参,柴胡->茵陈”等;基于改进的互信息法的药物间关联度分析前三位为:“垂盆草,叶下珠”、“垂盆草,酢浆草”、“赤芍,白茅根”。(6)含柴胡处方的组方规律研究:频次前三的单味药分别是:柴胡、茯苓、丹参;高频次药物组合前三分别是:“丹参,柴胡”、“茯苓,柴胡”、“郁金,柴胡”;支持度>20%,置信度>0.98的关联规则有:“党参→>柴胡”、“甘草->柴胡”、“虎杖->柴胡”等;基于改进的互信息法的药物间关联度分析前三位为:“老鹳草,北沙参”、“北沙参,紫苏梗”、“北沙参,秦艽”
。(7)“茵陈、栀子、大黄”药对治疗丙型肝炎的多成分、多靶点复杂网状关系进行研究。初步推断该药物组合的有效成分是通过磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸-3-激酶催化γ亚基(PIK3CG)、半胱氨酸蛋白酶-3(CASP3)、凋亡调节因子Bcl-2(BCL2)、半胱氨酸蛋白酶-8(CASP8)、间质胶原酶(MMP1)等12个靶点来发挥作用;通过KEGG通路富集筛选得到12条信号通路;GO功能富集分析得到GO条目4个,均为生物过程相关,分别是:凋亡过程的负调节、细胞增殖的积极调节、对糖皮质激素的反应、伤口愈合。结论中医治疗肝病配伍精巧,多用活血化瘀、行气解郁、清热化湿、健脾益肾、补气、补阴、利水等中药。应用网络药理学方法对“茵陈、栀子、大黄”药物组合的多成分、多靶点复杂网络关系进行研究,研究结果初步验证该药物组合对治疗丙型肝炎的作用机制,为进一步深入探讨提供先导信息和基础。希望本研究为中医治疗肝病经验的提炼与升华提供参考。
机 构:
北京中医药大学
领 域:
中医学
；
关键词:
肝病
；
关联规则
；
聚类算法
；
数据挖掘
；
网络药理学
；
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