基于数据挖掘和网络药理学的中医药治疗宫颈上皮内瘤变规律及机制研究

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研究目的:1.运用现代数据挖掘技术分析和总结中医药治疗宫颈上皮内瘤变的组方及用药规律,挖掘高频用药组合。2.通过网络药理学和分子验证探讨苦参-黄柏药对治疗宫颈上皮内瘤变的潜在活性成分及作用机制。研究方法:1.通过整合CNKI和万方数据库自建库至2021年02月21之间发表关于中医药治疗宫颈上皮内瘤变的有关文献,借助中医传承辅助平台归纳总结文献中所有中药的频率、次数、性味、归经、效用等,对出现药物的关联规则和新方组合通过特定方法(关联规则法、改进的互信息法、无监督熵层次聚类分析法)进行辨证分析。2.基于数据挖掘技术对中医药治疗CIN相关文献结果进行分析,再结合CIN病因病机、临床常见证型、古籍研究等,本文确定以苦参-黄柏作为后续研究对象,探讨其治疗CIN的物质基础和作用机制。3.通过TCMSP、GeneCards、CTD、Batman数据库搜集苦参和黄柏的活性成分和靶点;在Drugbank、GeneCards、OMIM、PharmGKB等数据库下载CIN疾病靶点;以String平台数据为基础,利用Cytoscape软件构建苦参-黄柏与CIN共同靶点的蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络;利用CytoHubba筛选关键信号通路和Hub基因,同时构建“药物成分-靶点-疾病”网络图和GO与KEGG富集分析。4.从RCSB PDB数据库获得关键靶蛋白的晶体结构和从PubChem数据库获得的核心活性成分结构,利用AutoDockTools和PyMOL软件将活性成分和关键靶点进行分子验证与可视化分析。研究结果:1.数据挖掘结果提示:本研究共纳入复方89首,中药162味,频次前5味中药为黄柏、冰片、苦参、薏苡仁和白花蛇舌草,药物功效重在清热与祛湿;四气以寒为主,五味则以苦、甘、辛为主,归经以肝、脾、胃为主;药物频数第一名是苦参-黄柏,基于关联规则挖掘得到新方组合4个,高频药物组合20个。2.网络药理学研究结果:苦参和黄柏共有84个主要活性成分,共同活性成分1个,苦参与黄柏活性成分共有作用靶点851个,疾病靶点1280个,药物与疾病共同靶点95个;前八位核心靶点分别是TP53、AKT1、MYC、JUN、VEGFA、CASP3、ESR1、CCND1;KEGG富集通路主要集中在癌症通路、p53信号通路、Toll样受体信号通路、PI3K-AKT信号通路、NOD样受体信号通路等。3.分子验证研究结果:苦参与黄柏活性成分槲皮素、木犀草素、苦参碱与核心靶蛋白TP53、AKT1、MYC具有较好的结合活性,结果显示结合活性均小于-5.0kcal/mol。研究结论:1.中医药治疗CIN主要责之湿邪,病变涉及肝、脾、胃三脏,而湿与热经常合并出现,故组方治疗多以清热解毒、健脾燥湿药为主。2.苦参和黄柏药对通过调控TP53、VEGFA、IL6、MAPK1、PTGS2、TNF、MMP9、CXCL8等基因参与癌症通路、P53信号通路、Toll样受体信号通路、PI3K-AKT信号通路、NOD样受体信号通路,从而影响疾病的进程。3.苦参和黄柏药对活性成分槲皮素、木犀草素、苦参碱与核心靶蛋白TP53、AKT1、MYC之间的最低结合能均低于-5.0kcal/mol,表明它们之间有良好的结合活性,彼此之间都能形成稳定的结合构象。
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