以证素-方元为基础的冠心病数据挖掘与网络药理学研究

来源 :中国中医科学院 | 被引量 : 1次 | 上传用户:zl6273008
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目的:通过数据挖掘将国医大师与全国名老中医治疗冠心病的临床经典验案进行分析,发掘辨证用药过程中“四诊信息-证素-方元”之间的关系。使用网络药理学建立“证素-方元-靶标-疾病”的对应关系,探究证素对应方元治疗冠心病的生物学基础,为证素-方元辨证用药与中医药信息化提供参考。方法:1.基于数据挖掘探索冠心病的证素与方元:①根据检索要求检索三批国医大师、四届全国老中医药专家学术经验继承工作指导老师专著与论著。②根据纳入排除标准纳入适合研究分析的病历。③对收集到的病案数据进行规范化处理。④使用IBM SPSS Statistic 24.0进行数据分析。2.基于网络药理学探索证素生物学基础:①通过数据挖掘获得冠心病的证素与方元,通过SymMap收集中药映射的现代医学症状,分析不同证素对应的症状的关系。②通过TCMSP、TCMID数据库检索证素对应方元的化学成分,并利用Uniprot数据库将靶标转化为标准符号编码。③以“coronary heart disease”为检索词在 OMIM、DisGeNET、Gene Cards、Drug Bank、GAD、TTD 6 个数据库中检索疾病基因,进行去重后得到冠心病相关靶点。④对方元核心靶点进行GO功能与KEGG通路富集分析,得到各方元的细胞组分、分子功能、生物过程和信号通路等。⑤分析不同方元核心靶点、信号通路的差别与联系。结果:1.证素-方元数据挖掘:①根据纳排标准,本研究纳入分析的冠心病病历共555份。男女性别比为1.5:1;平均年龄分别为男性58.7、女性57.6岁,患者主要集中在40-79岁之间。②经过数据规范化处理,共有71条症状信息纳入统计,其中有11条症状信息频率≥10%,从高到低依次为胸闷502(90.45%)、胸痛 414(74.59%)次、心悸 277(49.91%)次、气短 247(44.50%)次、乏力189(34.05%)次、失眠 130(23.42%)次、头晕 115(20.00%)次、纳差 84(15.1 4%)次、汗出80(10.36%)次、畏寒70(12.61%)次、心慌64(11.53%)次。③数据规范化处理后,共有25条舌象信息纳入统计,其中舌质信息13条,舌苔信息12条。舌质信息出现频率≥10%的,由高到低依次为:红321(57.84%)次,暗256(56.13%)次、淡 216(38.92%)次、紫 137(24.68%)次、瘀斑 58(10.45%)次。舌苔信息出现频率≥10%,由高到低为:白362(65.23%)次,薄236(42.52%)次、腻 179(32.25%)次、少 78(14.05%)次、黄 70(12.61%)次。④共收集到脉象20部,其中9部脉象出现频率≥10%,频次由高到低依次为:细脉 250(45.05%)次,弦脉 214(38.56%)次,沉脉 177(32.43%)次,滑脉96(17.30%)次,数脉84(15.14%)次。⑤对患者的证型进行拆分,共统计到18个证素。累计频率≥10%的病性证素有血瘀296(53.33%)次、阳虚190(34.23%)次、痰 186(33.51%)次、阴虚 124(22.34%)次、气滞 91(16.4%)次、火(热)77(13.87%)次、气虚 77(13.87%)次、血虚 55(9.91%)次。病位证素为心 181(32.61%)、肾 60(10.18%)次、肝 56(10.09%)次、脾 42(7.57%)次、肺 13(2.34%)次、胃 8(1.44%)次、胆 5(0.90%)次。⑥对频率≥10%的四诊信息进行聚类,30条四诊信息(症状11、脉象9、舌象10)共分为5类,C1:脉结、脉带、心悸、心慌、头晕、汗出;C2:舌质白、舌质淡、舌苔薄、脉沉、脉细、畏寒、气短、乏力、脉虚;C3:胸闷、胸痛、舌质暗、舌质紫、脉涩、舌质瘀斑;C4:舌苔腻、舌苔黄、纳差、失眠;C5:舌质红、舌苔少、脉弦、脉滑、脉数。⑦对30条四诊信息进行公因子提取,12个因子的累计方差解释率为63.66%。分别为FAC1:舌质白、舌质淡、舌质暗、舌质紫、舌质有瘀斑、脉涩;FAC2:脉结、脉代;FAC3:舌苔黄、舌质淡、舌质红;FAC4:舌苔薄、舌苔少;FAC5:舌苔腻、舌苔黄、舌苔少;FAC6:脉弦、脉沉、畏寒;FAC7:胸闷、胸痛;FAC8:心慌、心悸;FAC9:脉数、脉虚、气短、乏力;FAC10:脉滑、失眠、纳差;FAC11:脉细、汗出;FAC12:乏力、畏寒、头晕。经过证素判定,FAC1为血瘀、FAC2为气虚阳虚、FAC3为热、FAC4为阴虚、FAC5为痰热、FAC6为气滞、FAC7为气滞血瘀、FAC8血虚、FAC9为气虚、FAC10为痰、FAC11为气虚阳虚、FAC12为气虚。⑧治疗冠心病相关用药一共有236个,累计使用频次大于10%的有35味,使用频次由多到少依次为:丹参、甘草、茯苓、半夏、桂枝、黄芪、川芎、瓜蒌、当归、党参等,30%以上的患者在治疗过程中使用过这些中药。⑨对药物的功效及四气五味进行频次统计。按照功效236味中药可分为16类,累计使用频率≥10%为补虚药1855(25.52%)次、活血化瘀药1170(16.10%)次、止咳化痰平喘药719(9.89%)次;对四气进行统计:温性药3221(44.31%)次,寒性药2179(29.98%)次,凉性药167(2.30%)次,热性药248(3.41%)次;药物涉及到的归经一共有12条,累计频率≥10%的归经有:足太阴脾经3225(16.8%)次、足厥阴肝经3148(16.4%)次、手太阴肺经2994(15.60%)次、手少阴心经2909(15.16%)次、足阳明胃经2440(12.72%)次。⑩对使用频率大于≥10%的药物进行聚类分析,截距为25时主要聚为4大类,1类:龙骨、牡蛎、白芍、地黄、麦冬、五味子、太子参、酸枣仁;2类:郁金、延胡索、瓜蒌、薤白、丹参、川芎、当归、桃仁、红花、赤芍、柴胡;3类:菖蒲、黄连、陈皮、半夏、茯苓、枳实、白术、竹茹;4类:党参、黄芪、人参、炙甘草、附子、干姜、桂枝、蒲黄。?对使用频率≥1 0%的34味(排除陈皮)中药进行因子分析,提取出来11个公因子,方差解释率为60%。11个因子分别有FAC1:桂枝、附子、干姜;FAC2:丹参、川芎、当归、红花、赤芍、桃仁;FAC3:龙骨、牡蛎;FAC4:半夏、黄芪、枳实、菖蒲、黄连、竹茹;FAC5:竹茹、茯苓、半夏、白术;FAC6:麦冬、五味子、酸枣仁、太子参;FAC7:半夏、瓜蒌、薤白;FAC8:延胡索、郁金;FAC9:柴胡、白芍;FAC10:黄芪、党参、太子参;FAC11:人参、甘草。2.证素的生物学基础:①证素-方元。血瘀:延胡索、郁金、丹参、川芎、桃仁、红花、当归、赤芍、蒲黄;阳虚:桂枝、附子、干姜;阴虚:地黄、麦冬、五味子、白芍、酸枣仁;阳亢:龙骨、牡蛎;气虚:党参、黄芪、太子参、人参、甘草、白术;痰:半夏、竹茹、陈皮、瓜蒌、茯苓、石菖蒲;气滞:柴胡、枳实、薤白;热:黄连。②通过SymMap共检索到现代医学症状332条,血瘀证的特征性症状有46个,痰证的特征性症状有32个,气虚证的特征性症状有26,阴虚证的特征性证候有10个,阳虚证的特征性症状有7个,气滞证仅有1个。③血瘀证素潜在活性成分化合物有201个,气滞证素有48个、痰47个、阳虚30个、气虚149个、阴虚30个,热14个。血瘀证素对应靶标303个、气滞证254个、痰178个、阳虚63个、气虚274个、阴虚113个、热38个。④治疗冠心病血瘀证素潜在的活性成分有201种,其中174(86.57%)种为血瘀证素独有,气虚证素中87.92%(131/149)的活性成分为气虚证独有,气滞证素为 75%(36/48)、证素痰为 70.21%(33/47)、阴虚为 60%(18/30)、阳虚86.67%(26/30)、证素热57.14%(8/14)为证素热独有。仅存在证素阴虚与血瘀、热与血瘀、痰与血瘀中的活性成分有4个,仅存在于痰与血瘀证之间的活性成分有3个。⑤一共检索到冠心病疾病相关靶点9278个。血瘀方元与冠心病交叠的基因共有92个,其中49(53.26%)个基因仅存在血瘀证素中;气虚方元 45.71%(32/70)、痰方元 30.00%(9/30)、气滞方元 10.81%(4/37)、阴虚方元20%(5/25)、阳虚方元30.44%(7/23)都是仅存在各证素方元中。⑥GO富集分析结果。对不同方元进行GO分析,结果显示在生物学过程分析中,热方元富集在多巴胺的转运;气虚方元富集在炎症反应调节,细胞对肽的反应,活性氧代谢,蛋白质分泌调节等;阴虚方元富集在酒精代谢、辐射应答;阳虚方元主要富集在刺激源的逆调节、有机环状化合物分解代谢过程、类固醇的代谢过程;痰方元富集在炎症反应调节、类固醇的代谢、甾体生物合成过程;血瘀方元主要富集在炎症反应调节、细胞增殖、对养分的反应;气滞方元主要富集在细胞老化、疼痛感觉、对乙醇的反应等生物学过程;阴虚方元参与调节的分子功能有大麻素受体活性、烯丙醇脱氢酶活性;气虚方元主要参与调节苏氨酸激酶活性、核受体活性、配体激活的转录因子活性;痰方元参与调节血红素结合、四吡咯结合;阳虚方元参与调节核受体活性、配体激活的转录因子活性;气滞方元参与调节RNA聚合酶Ⅱ特异性DNA结合转录因子结合、DNA结合转录因子结合;血瘀方元主要调节类固醇结合、转录协同调节因子结合、核受体活性、配体激活的转录因子活性;热方元靶基因仅有4个,无分子功能分析结果。⑦KEGG分析结果:共有5个有良好的通路富集。其中热方元主要富集在可卡因成瘾、安非他明成瘾。气虚主要富集在化学致癌-受体激活、胰岛素抵抗、催乳素信号通路、EGFR酪氨酸激酶抑制剂耐药性、AGE-RAGE信号通路、HIF-1信号通路;气滞方元主要富集在癌症信号通路;血瘀方元主要富集在神经活性配体-受体相互作用、化学致癌-受体激活、脂质与动脉粥样硬化、IL-17信号通路、5-羟色胺能突触、AGE-RAGE信号通路;痰方元主要富集在类固醇激素生物合成、卵巢类固醇生成。结论:冠心病的主要病机为本虚标实,经过数据挖掘得到的证素核心四诊信息可解释60%以上的辨证,共属于8个病性证素。35味核心药物按照证素可分为8个方元,可解释60%以上的辨证处方用药。冠心病不同证素的方元在药物活性物质、对应症状、细胞组分、分子功能、生物过程以及主要富集的信号通路上存在差异。不同证素方元的活性成分多种多样,不同活性成分可对相同的靶点产生疗效,也可作用于多种信号通路对冠心病起到治疗作用。方元治疗冠心病具有成分复杂、多靶点、多通路的特点,不同方元的核心靶点、富集的通路有差异,治疗冠心病方元的组合应用,可视为对多种靶点及通路作用的叠加,疗效更佳。
其他文献
拟南芥蓝光受体CRY2介导相分离调控生物钟机制的研究生物钟是生物为了适应外界环境因子24h周期性变化而进化来的可遗传的内源性时间调控机制,同时也是生物赖以生存的重要内源保障。研究表明,生物钟几乎参与了植物全部的生长发育和新陈代谢过程,同时生物钟能够赋予植物极大的预知能力,增强植物的适应性。植物生物钟由三部分组成:输入系统、核心振荡器和输出系统。其中,输入系统可将感知的环境信号传递给核心振荡器,同时
学位
互联网时代,平台企业作为发展共享经济的重要载体,成为近年来学术界和实务界关心的热点话题。一方面,平台企业在全球经济市场中崭露头角,以其创造力和生命力成为倍受追捧的经营模式。在全球100家“独角兽”企业中,超过70%的企业都采用了平台商业模式。另一方面,平台企业具备跨界经营的“破坏力”和网络效应,加速了平台市场的“赢家通吃”格局,使同类市场不同平台企业的经营绩效相去甚远。比如,在电商领域,市场排名第
学位
民间信仰一直是国内外民俗学界关注的重要领域和热点话题,近些年来国内各地端公信仰的研究也取得一系列研究成果。本文以湖北省襄阳市南漳县辖属的薛家坪村的端公信仰为研究对象,借鉴人类文化学的相关理论,对端公信仰从本体论的视角进行深入剖析和文化阐释。本文包括绪论、“薛家坪村端公信仰的文化生态环境”、“薛家坪村端公信仰的文化呈现”、“薛家坪村端公信仰的神灵文化”、“薛家坪村端公信仰的象征文化”、“薛家坪村端公
学位
报纸
随着信息时代的到来,全球经济发展不确定因素的增加,以创新引领经济发展已成为中国在经济总量飞速增长之后的必然选择。十九大提出了“加快建设创新型国家”,2022年2月28日下午,习近平总书记主持召开中央全面深化改革委员会第二十四次会议,审议通过了《关于加强基础学科人才培养的意见》、《关于推进国有企业打造原创技术策源地的指导意见》、《关于加快建设世界一流企业的指导意见》等,将原创技术、人才培养作为重中之
学位
<正>大量生产实践证明,病毒性疾病对经济动物的危害较大、对某些病毒性疾病在一时尚无特效治疗药物与控制方法的前提下,人们寻找到疫苗免疫是目前最佳的防控手段。近几年,我国对养殖鱼类的免疫研究,也取得了可喜进展,特别在草鱼人工免疫应用方面,代表了我国水产疫苗的发展水平,已经开发出注射型疫苗、浸泡型疫苗、口服型疫苗。
期刊
<正>建立健全机关党建工作格局,增强机关党建从整体上指导机关工作的成效,通过发挥机关党建的作用协调和服务机关业务工作党的十八大以来,在新的历史条件基础上,我们党积极把握社会发展规律,取得了一系列成就,特别是创立了习近平新时代中国特色社会主义思想,将马克思主义中国化时代化提升到一个新的高度。学习贯彻党的二十大精神,以习近平新时代中国特色社会主义思想引导机关党建工作,
期刊
经颅电刺激(transcranial electrical stimulation,tES)由于其安全性、便携性和低成本逐渐成为神经调控领域的研究热点,并被广泛应用于认知调节和疾病治疗当中。现有tES技术的刺激深度有限,并且刺激效果由于受试者头部结构和大脑活动所处状态的影响而表现出较高的变异性,因而需要进一步改进。为了提高非侵入性神经电刺激的刺激深度,Grossman等人提出了一种通过两个不会对神
学位
台风是破坏橡胶林林分结构和影响干胶产量的主要气象灾害。如何揭示台风影响橡胶树产胶机理,评价台风对橡胶产量的影响和台风灾害风险是亟待解决的科学问题。本文以2014-2019年受台风危害的橡胶林为主体研究对象,系统研究台风灾害对橡胶林林分及其环境因子的变化特征,揭示台风灾害影响橡胶树产胶过程的生物学机制,构建橡胶树材积量模型及干胶产量预报模型,基于遥感技术建立橡胶产量的灾损评估模型。在此基础上,完善橡
学位
<正>中央和国家机关党的工作暨纪检工作会议4月23日在京召开。中共中央政治局常委、中央和国家机关工委书记蔡奇出席会议并讲话。他强调,要坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,贯彻落实习近平总书记关于机关党建工作的重要讲话和指示批示精神,深刻领悟“两个确立”的决定性意义,增强“四个意识”、坚定“四个自信”、
期刊