基于文献挖掘的中药治疗糖尿病用药筛选及作用机制研究

【摘要】：目的 基于古代文献《中华医典》数据库,结合现代数据挖掘技术,筛选历代治疗糖尿病的核心药物。针对筛选药物,结合现代药理、毒理及不良反应文献研究结果,分析筛选药物的作用特点,并进一步结合网络药理学研究方法,构建药物成分和作用靶点的网络,探索潜在的作用成分及靶标,分析筛选药物的作用机制,为中医药治疗糖尿病的临床应用和研发药物筛选提供一种思路及方法。方法1.采用数据挖掘系统,依据中华医典(光盘版)对清朝以前的文献以脾瘅、消渴、三消、肺消、消中、肾消、上消、中消、膈消、下消、消肾等为检索词进行检索,根据糖尿病临床诊疗医案采集表制定结构化电子病历采集模板,将文献资料录入《中医医案采集与数据挖掘系统软件》,对医案的症状、用药、配伍及其关系采用关联规则等数据挖掘方法进行挖掘分析,筛选出位居前10位的中药药物。并通过知网、万方、维普数据库对现代文献进行检索,以了解这些药物的药理作用、毒理作用及不良反应,进行进一步筛选毒副作用小、不良反应少的药物。2.通过网络药理学研究方法探索筛选药物的作用机制,在TCM Database(?)Taiwan数据库中获取药物的预测化学成分,并以mo12格式输出,将mol2格式的化学成分输入PharmMapper在线软件获得预测的靶标结果,取每个靶标预测结果z'-score0的作为预测靶标；然后通过Therapeutic Target Database(TTD)数据库检索糖尿病的相关靶标；将预测得到的成分及靶点通过Cytoscape软件进行成分-靶标网络构建、分析及可视化工作。最后通过知网、万方等数据库对其作用靶标及机制进行验证,并探索潜在的作用成分及靶标。研究结果1.经古代文献及现代药理、毒理研究筛选,常用于治疗糖尿病的药物有：茯苓、麦冬、人参、黄连、黄芪、知母、黄芩、生地、五味子。其主要功效是益气养阴,清热生津,健脾化湿；用于燥热津伤、气阴两虚证,主要表现为多饮、口干口渴、小便多、烦躁、小便浑浊、消瘦等症状。较常见的中药配伍为茯苓-人参,甘草-人参,茯苓-甘草,茯苓-麦冬等。2.据现代药理作用研究表明,这些药物可以从降低血糖、提高糖耐量、改善胰岛素抵抗、增强胰岛素的敏感性、提高免疫力、调节血脂等多方面作用于糖尿病。3.对所选药物网络药理学研究结果显示,不同药物及不同药物成分作用的靶标及机制不同,体现了中药“多成分,多靶标,多途径”的特点。所选药物作用于糖尿病的预测靶标在现代文献中基本得到验证,但仍有部分靶标尤其茯苓和生地的预测靶标目前尚无相关研究证实,这也同时为今后的研究提供了新的方向。并发现多种中药成分可作用于胆汁酸受体,胆汁酸受体可促进GLP-1的产生,从而促进胰岛β细胞分泌胰岛素,具有降低血糖及改善肥胖的作用,这也为今后药物研发提供了思路。结论中医药治疗糖尿病历代医家积累了丰富的经验,结合现代研究进展,采用新的技术方法,挖掘中医药的治疗经验,为临床筛选和药物研发推荐作用机制相对明确、靶点相对清楚的药物,也是一种值得推荐的研究思路和方法之一。本研究筛选出的药物茯苓、麦冬、人参、黄连、黄芪、知母、黄芩、生地、五味子均可用于治疗糖尿病,具有明显改善症状,延缓并发症发展的作用,作用机制基本明确。结合网络药理学研究方法,筛选出的药物治疗糖尿病具有多成分-多靶标-多途径的特点,并发现这些药物具有潜在的作用成分及靶标,可为今后的科学研究提供思路及方向。