基于数据挖掘及网络药理学探讨中医方剂治疗缓慢性心律失常的用药规律及药理机制

来源 :广州中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:no3ice
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目的:本研究首先利用数据挖掘方法探索近十年中医方剂治疗缓慢性心律失常(bradyarrhythmia,BA)的用药规律,为临床用药组方提供一定的参考。筛选缓慢性心律失常中医治疗的核心药物,运用网络药理学技术,构建复杂生物网络,从分子层面探讨核心药物的药效机制,为进一步的基础实验研究奠定理论基础,为指导临床用药及新药开发提供思路和方法。方法:1.利用中国知网(CNKI)数据库检索近十年中医方剂治疗缓慢性心律失常的文献,统计其中处方的方名、药物组成、药物性味及分类,通过Excel表格建立中医处方数据库,并通过SPSS软件进行频次分析、聚类分析及关联规则分析,总结治疗缓慢性心律失常的中药组方规律,并筛选出核心药物。2.通过中草药系统药理学分析平台(TCMSP),搜集核心药物的化学成分,根据OB≥30%、DL≥0.18、Caco-2≥-0.4筛选出核心药物的主要活性成分;通过Swiss Target Prediction数据库预测活性成分的作用靶蛋白,与缓慢性心律失常相关靶蛋白进行比对,得到核心药物抗缓慢性心律失常的关键作用靶蛋白,并通过Cytoscape软件构建“药物成分-关键靶蛋白网络”;通过STRING数据库对关键靶蛋白进行蛋白间相互作用分析;通过DAVID数据库对关键靶蛋白进行KEGG通路富集分析,以预测核心药物抗缓慢性心律失常的可能作用机制。3.通过DAVID数据库筛选核心药物中与提升心率功能相关的靶蛋白,并分析这些靶蛋白提升心率的可能作用通路,探讨核心药物提升心率的药效机制。结果:1.本研究共检索到中文文献1787篇,根据纳排标准,最终纳入文献102篇。2.在纳入的102篇文献中,使用频次排名前3的方剂为:炙甘草汤(25次,占比24.5%);麻黄附子细辛汤(17次,占比16.7%);麻黄附子细辛汤合阳和汤(7次,占比6.9%)。3.共涉及中药97味,累计使用频次达1014次。其中使用频次≥10次的中药有31味。频次排名前10的中药有桂枝(74次)、炙甘草(69次)、附子(55次)、黄芪(53次)、麦冬(45次)、丹参(45次)、细辛(44次)、麻黄(41次)、人参(34次)、生地黄(25次)。4.中药功效分类结果显示,使用频次最多的药物类型依次为补虚药、解表药、活血化瘀药、温里药、清热药。根据药物功效再进一步细分,频次排名前5的依次为补气药、发散风寒药、活血化瘀药、温里药、补血药。药性分布统计结果显示,温性药物使用频次最多,其次为平性和寒性药物。5.根据聚类分析,可以把药物分为4类:第1类:益气滋阴、温阳复脉(阿胶、生姜、火麻仁、大枣、生地黄、麦冬、炙甘草、桂枝、人参、党参);第2类:补血活血(川芎、当归);第3类:补火助阳、温通经脉(熟地黄、鹿角胶、细辛、麻黄、附子、肉桂、甘草);第4类:补气健脾、活血化瘀(丹参、五味子、黄芪、茯苓、红参、红花)。6.药物关联规则分析得到14组药物组合,共包含附子、细辛、麻黄、桂枝、黄芪共5味中药,结合缓慢性心律失常的中医病因病机及文献研究,拟定本研究的核心药物为:附子、细辛、麻黄、桂枝、黄芪。7.共搜集到核心药物活性成分61个,成分预测靶蛋白772个。将预测靶蛋白与缓慢性心律失常相关的967个靶蛋白进行比对,得到关键靶点136个。对“药物成分-关键靶蛋白网络”进行拓扑参数分析,Degree值排名靠前的成分为山奈酚、槲皮素、圣草酚、水黄皮素、熊竹素、柳穿鱼黄素、香叶木素、木犀草素、水鬼蕉宾碱等,说明这些成分是核心药物抗缓慢性心律失常的关键成分。网络中附子的作用靶蛋白最多,麻黄、细辛、黄芪次之,桂枝最少,该结果与中医“君臣佐使”的组方原则相类似。8.对关键靶蛋白进行蛋白间相互作用分析,构建PPI网络,Degree排名前5的靶蛋白为SRC、PIK3CA、PIK3R1、STAT3、MAPK1,表明这些靶蛋白在网络中具有重要作用,在缓慢性心律失常的治疗中发挥重要作用。9.关键靶蛋白的KEGG通路分析显示,核心药物治疗缓慢性心律失常可能是通过调控PI3K-Akt信号通路、HIF-1信号通路、Rap1信号通路、c AMP信号通路、TNF信号通路、雌激素信号通路等。10.与提升心率生物过程相关的靶蛋白为HCN4、KCNQ1、ADRB1、SCN10A、KCNH2、TACR3、ADRA1A、PDE4D、AVPR1A、MDM2、KCNA5、ADA、SCN5A、CALM1、CACNA1G、DRD2、PRKACA共17个。这17个靶蛋白调节心率的作用可能与调控钙信号通路、心肌细胞的肾上腺素能信号、c AMP信号通路、唾液分泌、血管平滑肌收缩、神经活性配体-受体相互作用、肾素分泌等有关。结论:近十年治疗缓慢性心律失常的处方用药思路基本沿用了历代医家对迟脉症的病因病机理论认识,主要以益气温阳、温通经脉为主,附子、细辛、麻黄、桂枝、黄芪为中医方剂治疗缓慢性心律失常的核心药物。核心药物抗缓慢性心律失常是一个多成分、多靶标、多环节协同调控的过程,可能与调节心肌细胞生长和凋亡、恢复心肌细胞离子通道之间的平衡、改善心肌能量代谢、抑制心肌纤维化等多个方面有关。
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