基于临床类文献探究中医治疗湿疹的数据挖掘及网络药理学研究

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研究背景湿疹(eczema,ECZ)是一种慢性、炎症性、瘙痒性皮肤病。属于中医“湿疮”、“血粟疮”等范畴。该病在儿童、老年人中的发病率更高,是一种临床常见的过敏性皮肤疾病。近年来,其在我国的发病率逐年上升。现代医学认为湿疹的发病与皮肤屏障受损、免疫机制失调及炎症损伤关系密切。中医认为其与外感六淫邪气及脏腑功能失调关系密切,治疗多从散外邪调脏腑或扶正祛邪兼顾入手进行辨证论治。数据挖掘及网络药理学都是中医进行现代化研究的有效手段及方法,数据挖掘擅长将关键信息从海量信息中提取出来,在中医学中的运用主要表现为对核心药对、新药物组合及疾病治疗核心处方的寻找上。网络药理学研究则擅长从目前已有的药物成分靶点数据库、疾病靶点数据库及基因数据库中寻找出药物治疗疾病的关键成分、靶点及通路。临床试验具有科学性、可重复性及严谨性,故本研究基于临床试验类文献进行了数据挖掘及网络药理学研究,试图寻找到严谨性及科学性更高的湿疹核心处方,并寻找其治疗湿疹的关键成分、靶点及通路。目的及意义(1)针对具有更高的可重复性、科学性、严谨性的临床试验类文献进行数据挖掘,数据挖掘主要平台是古今医案云平台(2.3.5),最终目的是挖掘出基于临床类文献的中医治疗湿疹的核心处方。(2)对数据挖掘中展示的核心处方进行网络药理学研究,进行核心处方治疗湿疹一病的主要中药成分、靶点及通路的寻找及探讨。方法1.数据挖掘:在知网、万方、维普中文期刊数据库搜索自建库以来至2020年11月1日发表的关于中医药方剂内服治疗湿疹的临床试验文献。依据纳入标准及排除标准进行文献筛重及整理工作,最终共得到符合要求的文献236篇,而后对其进行包括病名、药物名称、证候名称及方剂名称在内的数据规范化。将其导入古今医案云平台(2.3.5)进行相关信息挖掘。主要内容包括:资料频次分析、关联规则与聚类分析、复杂网络分析及核心处方挖掘,最后对其进行中医理论上的解释与阐述。2.网络药理学:对上一步骤挖掘出的核心处方进行网络药理学研究。主要步骤为:(1)在TCMSP及化学专业数据库中寻找OB>30%、DL>0.18的核心处方活性成分及对应靶点。(2)利用Gene Cards、Drugbank、TTD、OMIM四个疾病数据库进行疾病靶点检索,构建核心处方与疾病共同靶点交集图。(3)使用Cytoscape软件,构建“中药-成分-靶点网络图”,并绘制“湿疹相关的成分-靶点-网络图”并寻找核心处方治疗湿疹的关键中药成分。(4)利用STRING平台进行PPI网络构建,后导入Cytoscape进行拓扑分析,寻找核心处方治疗湿疹的关键靶点。(5)使用Bioconducter软件包,令其在R语言中进行运行分析,得到GO及KEGG分析结果。结果数据挖掘结果:1.资料频次分析结果显示:除自拟方外,除湿饮、清热除湿汤及龙胆泻肝汤是出现频次较高的方剂;湿热证、脾虚湿困证及风湿化热证是出现频率程度高的证候类型;生地黄、白鲜皮、黄芩是该研究中的重要中药,中药主要以寒性、苦味、归肝经药物为主,中药功效主要表现为清热燥湿、清热凉血及安胎。2.关联规则分析结果显示:整体用药组合以生地黄为中心。3.聚类分析分析结果显示:治疗湿疹的常用四组配伍中药为:(1)生地黄、苍术、茯苓、白术、薏苡仁、黄柏(2)地肤子、赤芍、柴胡、防风、当归、蝉蜕、荆芥(3)黄芩、牡丹皮、土茯苓、金银花、茵陈(4)白鲜皮、苦参、栀子、滑石、泽泻、龙胆草、车前子。4.复杂网络分析及核心处方挖掘:经数据挖掘获得治疗湿疹的核心处方,主要组成为:生地黄、黄芩、苦参、牡丹皮、白鲜皮。网络药理学结果:1.通过TCMSP及化学专业数据库的查找,最终获得核心处方活性成分78个,对应靶点214个。2.在Gene Cards、Drugbank、TTD、OMIM四个疾病数据库中共获得湿疹相关疾病靶点1549个,交集映射后共得到核心处方与疾病交集靶点87个。3.导入Cytoscape,对核心处方中药-成分-靶标网络及湿疹相关的成分-靶点网络图进行构建。依据Degree筛选核心处方治疗湿疹的关键成分,得出槲皮素、木犀草素、汉黄芩素等核心处方治疗湿疹的关键中药成分。4.构建PPI网络图并进行网络拓扑学分析,分析并获得核心处方治疗湿疹的关键靶点:IL6、AKT1、IL1B等。5.进行GO及KEGG功能富集分析,其中GO-BP分析显示核心处方治疗湿疹的生物过程主要涉及与妊娠有关的乳腺分支、对UV-A的响应及胸腺未成熟T细胞增殖调控等;GO-CC分析表明潜在作用靶点主要位于树突状细胞质、膜小凹及细胞基膜等位置上;GO-MF结果说明分子功能方面主要与RNA聚合酶2转录辅激活子结合、一氧化氮合酶调节活性等有关。KEGG分析得到糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路、IL-17信号通路、TNF信号通路等信号通路在内的413条结果。结论1.基于临床试验类文献挖掘得到的治疗湿疹的核心处方组成是:生地黄、黄芩、苦参、牡丹皮、白鲜皮。2.核心处方可以通过发挥多成分、多靶点、多通路调控湿疹疾病作用起到治疗作用。主要机制可能与减少炎症反应、维护皮肤屏障及抗过敏有关。
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