中药治疗功能性便秘的数据挖掘和网络药理学研究

目的:本研究旨在探讨中医药治疗功能性便秘(Functional constipation,FC)的方药规律,采用数据挖掘技术并结合网络药理学的研究思路,对其核心方组进行分析。通过全方位分析中药治疗FC的治疗机制,以期为FC的临证治疗和实验提供一定的参考。方法:1、研究涵盖近10年的文献,对其进行收集和整理,通过计算机检索CNKI、万方和维普等数据库,筛选出符合纳入标准和排除标准的研究文献。将中药名称、组方等进行规范化处理,再由Excel 2019、IBM SPSS Modeler 18.0、IBM SPSS Statistics 26.0软件,通过数据挖掘的方法,分别对用药频率,四气、五味和归经进行整理,并运用关联规则分析和聚类分析技术,筛选出核心用药组合,进而分析中药治疗FC的用药规律。2、将筛选出的核心用药进行网络药理学分析,基于TCMSP平台,对药物的成分及作用靶点进行搜索,通过Uniport数据库将其规范化处理,利用GeneCard数据库和OMIM数据库检索与FC相关的疾病靶点信息,在Cytoscape软件中构建疾病-中药有效成分-靶点的网络图,以Venny绘制药物活性作用靶点与疾病的交集韦恩图。将作用靶点信息上传至STRING平台绘制PPI网络图,并筛选出核心作用靶点。最后进行GO功能富集分析和KEGG通路富集分析,分析药物治疗疾病的作用靶蛋白在基因功能中的作用,并阐明药物治疗疾病的主要信号通路。结果:1、经过数据挖掘筛选,共统计处方241首,中药162味,药物出现频次共2540次,其中白术、甘草、当归、火麻仁、枳实、黄芪、肉苁蓉、苦杏仁、枳壳、生地黄为使用频次排列在前10位的中药;药性以“温性”为主,五味以“甘味”为主,归经以“脾经”为主。运用关联规则分析探索药物组合的相关性,根据支持度分析,筛选出45组支持度高的药物组合,并运用聚类分析将其归纳为五个聚类。2、根据支持度与置信度数值分析,“白术-黄芪-当归”这一药物组合具有高支持度及置信度的特点,对这一组核心药物组合进行网络药理学分析,结果示核心化学成分共28个,核心靶点共215个,核心药物与疾病交际靶点共170个。对其进行拓扑结构分析,得到药物组合中主要化合物Trichostatin A体内为槲皮素、β-谷甾醇、豆甾醇等。经过PPI网络构建分析可得核心药物组合治疗FC的核心靶点主要分布在JUN、MAPK1、HSP90AA1、AKT1等。GO功能分析治疗FC的生物过程(BP)主要富集在对脂多糖的反应、对细菌来源分子的反应等;细胞成分(CC)主要富集在膜筏、膜微区等;分子功能(MF)主要富集在DNA结合、转录因子结合、核受体活性等。KEGG富集分析得到治疗FC相关的通路归为:IL-17信号通路、PI3 K-Akt信号通路、MAPK信号通路等。结论:1.在数据挖掘分析中,功能性便秘的发病大多与脾、胃、肺及大肠有关,且在治疗时多以补虚类及理气类的药物为主,可知基本病机大多为以脾胃功能虚弱、大肠传导失司为opioid medication-assisted treatment主,因此治疗时应重视健运脾胃,并辅以行气通润之法。2.在网络药理学分析中,“白术-黄芪-当归”治疗FC主要通过多个靶点调控不同信号通路,作用机制多为抑制炎症、修复受损肠道、增加肠内水量、润滑肠道、提升肠道动力等方面进行调控,其中角药“白PF-07321332细胞培养术-黄芪-当归”在治疗FC中起到了重要的作用,达到补脾胃之气、助通润之功。