基于数据挖掘、网络药理学探讨国家专利中药复方治疗慢性支气管炎的用药规律与作用机制
Exploring Medication Rules and Mechanisms of National Patent Chinese Herbal Compounds for Chronic Bronchitis Treatment via Data Mining and Network Pharmacology
摘要目的 采用数据挖掘、网络药理学和分子对接探讨国家专利中药复方治疗慢性支气管炎(CB)的用药规律及作用机制.方法 (1)检索国家知识产权局专利数据库有关中药治疗CB的专利复方,运用Excel 2021、SPSS Modeler 18.0 和SPSS Statistics 26.0 等软件对纳入的中药复方的高频中药、功效类别、性味归经进行频次以及关联规则、系统聚类分析,筛选出核心药物组合.(2)采用中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)、HERB等数据库获取药物组合的活性成分与作用靶点;GeneCards、OMIM数据库获取CB的疾病相关靶点,并通过Venny平台获取CB与药物组合靶点的交集.采用Cytoscape软件建立"药物-活性成分-靶点"网络,筛选药物组合治疗CB的关键成分,并以STRING平台数据为基础,利用Cytoscape软件构建蛋白质-蛋白质相互作用网络筛选药物组合治疗CB的核心靶点.通过DAVID数据库对交集靶点进行基因本体论(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,并采用AutoDockVina对药物组合治疗CB的关键成分与核心靶点进行分子对接验证.结果 共纳入治疗CB中药复方专利 348 项,涉及中药 276 味.中药复方专利治疗CB的中药以化痰药、止咳平喘药为主,常见的高频药物有陈皮、甘草、桔梗等.中药药性以温性为主,多归肺经、脾经;药味以辛味、苦味多见.关联规则得到常用的药物组合有甘草-桔梗、甘草-陈皮、桔梗-陈皮、陈皮-桔梗-甘草等;聚类分析得到白前-荆芥-百部-紫菀-陈皮-桔梗-半夏-紫苏子-甘草、五味子-细辛-川贝母-茯苓-桑白皮等 4 首新处方,并筛选出核心药物组合为桔梗-甘草-陈皮.桔梗-甘草-陈皮治疗CB的核心成分有光果甘草宁、甘草查尔酮A、光甘草定、刺槐素、木犀草素、川陈皮素、橙皮苷等,关键治疗靶点有AKT1、TP53、GAPDH、TNF、IL6、EGFR、ALB、STAT3、SRC等;其治疗机制主要与PI3K-AKT、细胞凋亡、MAPK、细胞黏附、VEGF等信号通路有关.分子对接显示,关键靶点与核心成分具有良好结合能力.结论 国家专利中药复方治疗CB以化痰为主,兼以止咳平喘、补虚等,其药物组合桔梗-甘草-陈皮的光果甘草宁、甘草查尔酮A、木犀草素、川陈皮素等成分可通过作用于AKT1、TP53、GAPDH、TNF等多靶点,调控PI3K-AKT、细胞凋亡、MAPK等信号通路,起到治疗CB的作用.
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