余仁欢教授治疗特发性膜性肾病组方规律及核心处方网络药理学研究

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目的:探究余仁欢教授以健脾祛湿和络法治疗特发性膜性肾病(Idiopathic Membranous Nephropathy,IMN)的组方规律,并探讨其核心处方治疗IMN的潜在作用机制。方法:收集2016年6月至2019年1月经余仁欢教授在中国中医科学院西苑医院门诊治疗12个月后病情完全缓解和部分缓解的86例脾肾气虚型IMN患者的临床资料,将患者信息录入“中医传承辅助平台(V2.5)”软件,挖掘余仁欢教授以健脾祛湿和络法治疗IMN处方的核心处方及组方规律。然后在TCMSP数据库中查询得到核心处方中药物的有效成分信息及其药理学信息,将药物有效成分根据口服生物利用度≥30%、类药性彡0.18标准筛选后在TCMSP数据库(http://lsp.nwu.edu.cn/tcmsp.php)和SwissTargetPrediction 网站找出相应的靶点。在 Human Phenotype Ontology(HPO)、Comparative Toxicogenomics Database(CTD)、Therapeutic Target Database(TTD)三个数据库中检索IMN相关靶点并将3个数据库中的数据进行整合,从而构建IMN相关靶点数据库。将筛选后的核心处方有效成分所对应的靶点与IMN相关的靶点进行匹配,找出两个集合中所重复的靶点。匹配所得靶点在STRING数据库(https://string-db.org/)中建立蛋白质相互作用网络。然后,运用Cytoscape 3.6.0(http://www.cytoscape.org/)软件对药物靶点进行拓扑分析,最终筛选出核心靶点。最后应用David v6.8数据库对蛋白质相互作用网络中的蛋白质进行基因本体论生物学过程(Gene Ontology Biological Process,GOBP)功能富集分析和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路富集分析,从而推测核心处方治疗IMN的作用机制。结果:1.性别与年龄分布情况:86例患者中男性49例(57%),女性37例(43%)。年龄在30~39岁占24%,40~49岁占21%,50~59岁占23%,60~69岁占20%。2.在筛选的86张处方中共有中药116味,根据使用频次及比例,排在前10位的药物分别是:生黄芪,白术,防己,茯苓,紫苏叶,穿山龙,薏苡仁,当归,党参,甘草;所用药物四气的所占比从高到低依次是温、寒、平、凉、热;所用药物五味的所占比从高到低依次是甘、苦、辛、酸、咸;归经所占比从高到低依次为脾、肺、肝、肾、胃、心、膀胱、大肠、胆、小肠、心包、三焦经。3.运用关联规则挖掘组方规律及核心处方,结果显示:设置支持度为60,置信度为0.9,高频药物模式组合(药物组合出现频次在60次以上)有20组;置信度在0.9以上的药物组合共30组,其中置信度在0.98以上的药物组合有6组,含有的药物为生黄芪、白术、防己、茯苓、紫苏叶、穿山龙。将支持度设为40,置信度为0.9,含有的药物为生黄芪,白术,防己,茯苓,紫苏叶,穿山龙,薏苡仁,当归,党参,甘草。结合统计分析及数据挖掘的结果,核心处方由生黄芪,白术,防己,茯苓,紫苏叶,穿山龙,薏苡仁,当归,党参,甘草这十味药物组成。4.运用熵聚类方法挖掘除核心处方及核心用药规律外的潜在的新的药物组合,结果显示:关联系数大于3%的新药物组合分别为莲子与蝉蜕、党参与白花蛇舌草、莲子与川芎、甘草与泽泻、甘草与白花蛇舌草、莲子与生地黄、山茱萸与甘草、莲子与党参、莲子与川牛膝,然后通过熵聚类方法演化出3~4味的潜在药物组合,如莲子、黄芩、石韦;芡实、金樱子、仙鹤草;车前子、桑白皮、陈皮等。最后将两组潜在药物组合聚类,得到10组新方组合,包含莲子、黄芩、白扁豆、石韦,;莲子、当归、穿山龙、白扁豆、赤芍;芡实、防风、金樱子、仙鹤草;蝉蜕、桂枝、甘草、川芎;防己、黄精、决明子、女贞子、紫苏梗;陈皮、连翘、桑白皮、车前子、大腹皮;甘草、青黛、白鲜皮、蜂房,;赤芍、石韦、党参、川芎;牡丹皮、山茱萸、陈皮、生地黄;山茱萸、生地黄、熟地黄、枸杞子、黄连。5.网络药理学研究结果表明:核心处方治疗IMN主要有效成分为甘草和黄芪所含的槲皮素、党参和紫苏叶所含的木犀草素及茯苓中的茯苓酸;核心处方中含有7个核心靶点,分别为:蛋白激酶B(protein kinase B,PKB/Akt)、p53肿瘤蛋白(Tumor protein p53,TP53)、白蛋白(Albumin,ALB)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(Caspase 3,CASP3)、白细胞介素6(Interleukin 6,IL6)、丝裂原活化蛋白激酶3(Mitogen-activated protein kinase 3,MAPK3)、肿瘤坏死因子(Tumor necrosis factor,TNF);通过GOBP富集分析,发现核心处方具有调控细胞增殖、老化、凋亡、对其他物质的反应等生物功能,且主要集中在调控细胞凋亡这一生物功能;KEGG通路富集分析结果表明PI3K-Akt和p38MAPK信号通路可能是核心处方发挥作用的主要通路。结论:通过数据挖掘,余仁欢教授以健脾祛湿和法治疗IMN的核心处方由生黄芪,白术,防己,茯苓,紫苏叶,穿山龙,薏苡仁,当归,党参,甘草10味药物组成。基于网络药理学的方法,得到核心处方治疗IMN主要有效成分为甘草和黄芪所含的槲皮素、党参和紫苏叶所含的木犀草素及茯苓中的茯苓酸;核心处方中含有7个核心靶点,分别为:Akt、TP53、ALB、CASP3、IL-6、MAPK3、TNF;通过GOBP富集分析,发现核心处方具有调控细胞增殖、老化、凋亡、对其他物质的反应等生物功能,且主要集中在调控细胞凋亡这一生物功能;KEGG通路富集分析结果表明PI3K-Akt和p38MAPK信号通路可能是核心处方发挥作用的主要通路。
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