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研究背景男性不育症是指夫妇双方同居一年以上,正常性生活,未采用或者接受任何避孕措施,由男方因素导致女性不孕。在不能受孕的夫妇中,男方因素约占一半的比例。影响男性不育预后因素包括不育的持续时间、不育的分类（原发性或继发性）、精液分析结果、女性伴侣的年龄和生育状况等。男性不育症的病理生理学机制复杂多样,目前没有具体定论。近年来研究发现氧化应激时产生的过量活性氧（ROS）是导致本病重要原因。过量ROS会对精子膜、线粒体、DNA、运动能力造成损伤,还可引起精子凋亡。精子凋亡发生在男性不育患者中表现为生殖细胞DNA碎片化引起细胞程序性死亡,精子DNA碎片化指数（DFI）是衡量精子完整性的重要指标。所以,以氧化应激反应作为研究切入点,观察DFI指数的变化,借助生物信息学手段研究男性不育症精子损伤机制,可以为治疗男性不育症提供新的思路与方法。男性不育症在中医学属“无子”、“不育”、“绝嗣”等范畴,张亚强教授治疗男性不育症经验丰富,运用益肾活血法治疗男性不育症取得良好疗效。本研究分为三部分:（1）采用数据挖掘方法总结张教授治疗男性不育症的经验,凝练益肾活血方;（2）采用随机对照方法观察益肾活血方治疗本病的临床疗效;（3）基于生物信息学技术和网络药理学,探索益肾活血方的疗效机制。第一部分张教授治疗男性不育症用药规律分析目的通过数据挖掘探寻张教授治疗男性不育症的处方特点,寻找处方中的关联规则,总结张教授治疗男性不育症诊疗经验。方法运用SPSS软件分析张教授治疗男性不育症的处方用药,包括药味使用频率、平均每方用药描述等,采取Apriori算法挖掘张教授治疗男性不育症的处方用药数据,寻找其中常见的关联规则,总结张教授治疗男性不育症用药规律,凝练经验方。结果张教授治疗男性不育症每张处方平均由18味药物组成,所有处方共涉及130种中药,使用频率超过18%的药物有20味药。常用的药物组合为“茯苓-五味子-枸杞-当归”、“沙苑子-茯苓-水蛭-黄精-川芎”以及“茯苓-枸杞子-桃仁-五味子-川芎”。张教授根据研究结果,结合临床经验,审阅同意益肾活血方:五味子1Og、川号10g、枸杞子20g、莵丝子15g、制黄精10g、当归10g、桃仁6g、怀牛膝15g、制水蛭5g、熟地黄10g、沙苑子10g、覆盆子8g。结论张教授治疗本病以“益肾活血”为主,通过数据挖掘,经张教授审阅同意,凝练益肾活血方作为该治法的代表方药。第二部分益肾活血方治疗男性不育症患者疗效评价研究目的观察益肾活血方治疗肾虚血瘀型男性不育症的临床疗效,分析其对精子质量、DNA碎片率及中医症状评分等指标的影响,为本方临床推广提供循证医学证据和科学依据。方法选取2018年5月～2019年5月期间,100例肾虚血瘀型男性不育患者随机分试验组（n=50）和对照组（n=50）。试验组采用益肾活血方治疗,对照组采用维生素E胶丸和他莫昔芬片治疗。治疗12周后,记录治疗前后中医症状评分、精子浓度、精液量、前向运动精子、正常形态精子、精子碎片DNA率（DFI）、超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）、血管内皮生长因子（VEGF）及精浆锌、果糖变化,统计两组妊娠率、活产率。结果试验组脱落2例,对照组脱落3例。治疗12周后,两组中医症状评分、精子浓度、精液量、前向运动精子、正常形态精子、DFI、SOD、MDA、VEGF、精浆锌、果糖等指标均较前改善,有显著性差异（P＜0.05）;在总有效率上,试验组为93.75%,对照组为78.72%,试验组优于对照组,具有显著性差异（P＜0.05）;试验组与对照组的妊娠率相比（22.92%vs 19.15%）,活产率相比（22.92%vs 17.02%）,无明显差异（P＞0.05）。益肾活血方可改善男性不育症患者的精子质量及DFI率,可有效提高男性不育症患者的SOD、VEGF水平,降低MDA含量,改善精浆锌与果糖水平,同时改善中医症状评分。结论研究表明益肾活血方能够改善患者精子质量,通过临床研究进一步验证了通过数据挖掘总结出的张教授用药规律的可推广性。第三部分基于生物信息学的益肾活血方作用机制分析目的借助生物信息学,运用网络药理学,深度挖掘益肾活血方治疗男性不育症的潜在靶点和通路,探讨益肾活血方可能的效用机制,为深入开展本方疗效机制研究奠定基础。方法运用网络药理学分析益肾活血方的有效成分、作用靶点及疾病治疗靶点的关联关系,预测益肾活血方的潜在药理机制。进一步通过检索基因表达综合数据库（GEO）获取男性不育症的相关基因表达芯片数据（Microarray）,分析精子发生与精子损伤的差异表达的基因,初步探讨益肾活血方治疗男性不育症起效的潜在作用通路和作用靶点。结果益肾活血方与男性不育症的效用靶点共有151个,通过绘制“益肾活血方—有效成分—靶点—男性不育”关系,得到拓扑图,初步揭示了“益肾活血方有效成分”与“疾病基因靶点”之间的互相作用关系。以人类蛋白组为条件,得到益肾活血方作用于男性不育症疾病效用靶点,151个相关疾病靶点基因蛋白产物间有539种相互作用,进一步通过GO和KEGG基因组学数据库分析,发现效用靶点的功能富集。筛选男性不育症的人类差异表达基因,在益肾活血方效用的所有靶点中:有25个靶点是男性不育症基因表达谱中的上调基因;26个靶点为男性不育症基因表达谱中的下调基因;3个靶点在与男性不育相关的多个生物过程中作用不一。结论生物信息学研究提示,益肾活血方主要通过影响氧化应激等反应干预男性不育症病理生理过程。益肾活血方的效用靶点生物作用富集分析结果表明,这些靶点显著的生物作用存在抗氧化活性等生物化学过程中,主要通过影响AGE-RAGE信号通路,调节AGE-RAGE清除效率,减少局部炎症发生及氧化应激水平发挥效用,以上研究结果,为深入全面揭示益肾活血方治疗本病疗效机制奠定了较为坚实的基础。