Erforschung der Medikationsmuster und molekularen Mechanismen hochfrequenter Medikamentenkombinationen bei ankylosierender Spondylitis auf der Grundlage von Data Mining und Netzwerkpharmakologie

Erforschung der Medikationsmuster und molekularen Mechanismen hochfrequenter Medikamentenkombinationen bei ankylosierender Spondylitis auf der Grundlage von Data Mining und Netzwerkpharmakologie
Die ankylosierende Spondylitis (AS) ist eine chronisch-entzündliche Erkrankung unbekannter Ätiologie. Im Gegensatz zu anderen systemischen Autoimmunerkrankungen spielt die abnorme Aktivität des angeborenen Immunsystems und der Immunzellen eine dominierende Rolle. Im Verlauf der Erkrankung sind bei der AS häufig das Iliosakralgelenk und die Achsenknochen betroffen. Die häufigsten Symptome sind chronische Rückenschmerzen und Wirbelsäulensteifigkeit, aber auch periphere und muskuloskelettale Manifestationen sind häufig. Was die Behandlung anbelangt, so sind nichtsteroidale Antirheumatika (NSAIDs) nach wie vor die erste Wahl der medikamentösen Therapie. Als Zweitlinienmedikamente stehen Tumornekrosefaktor (TNF)-Inhibitoren und Interleukin-17 (IL17)-Inhibitoren zur Verfügung. In jüngster Zeit haben auch Januskinase-Inhibitoren ihre Wirksamkeit bei der Verbesserung der Krankheitssymptome gezeigt. Obwohl diese Biologika eine gute Wirksamkeit bei der Behandlung von AS gezeigt haben, gibt es auch viele unerwünschte Wirkungen. Die traditionelle chinesische Medizin ist seit Tausenden von Jahren überliefert und hat ihre eigenen einzigartigen therapeutischen Vorteile. Experten für traditionelle chinesische Medizin haben sich unermüdlich für die Behandlung von AS eingesetzt, und die traditionelle chinesische Medizin hat einzigartige Vorteile bei der Verbesserung der AS-Symptome und der Verbesserung der langfristigen Wirksamkeit. Das Shanghai University of Traditional Chinese Medicine Affiliated Guanghua Hospital ist ein tertiäres Fachkrankenhaus für Gelenkerkrankungen mit jährlich über 230000 ambulanten Patienten und über 6800 Entlassungen pro Jahr. Es verfügt über 153 Betten und ist eine der größten rheumatologischen Abteilungen in China mit gewissen Forschungsvorteilen. Da es sich bei der traditionellen chinesischen Medizin um eine empirische Medizin mit mehreren Denkschulen handelt, gibt es keinen einheitlichen Standard für den Einsatz von Medikamenten bei der Behandlung von AS-Erkrankungen. Die Rezepte der traditionellen chinesischen Medizin sind meist selbst formuliert und entbehren moderner pharmakologischer Forschung. Daher setzt der Autor Data-Mining-Techniken ein, um die Verordnungs- und Medikationsregeln der rheumatologischen und immunologischen Ärzte des Krankenhauses zu erforschen, die die traditionelle chinesische Medizin zur Behandlung von AS einsetzen. Er analysiert die häufige Verwendung von einzelnen Kräutern, Medikamentenpaaren und den vier Qi und fünf Geschmacksrichtungen, die Klassifizierung der Wirksamkeit und die Meridianregeln der hochfrequenten Medikamente und arbeitet neue Rezepte aus. Zur gleichen Zeit, kombiniert mit traditionellen chinesischen Medizin Pharmakologie Analyse, die molekulare Mechanismus der traditionellen chinesischen Medizin bei der Behandlung von AS ist weiter erklärt, die eine bestimmte theoretische Grundlage und Leitlinien für die Behandlung von AS-Krankheiten mit der traditionellen chinesischen Medizin.

 

Die Ätiologie und Pathogenese von AS können derzeit nicht vollständig geklärt werden. Heutzutage geht die traditionelle chinesische Medizin im Allgemeinen davon aus, dass diese Krankheit im Anfangsstadium hauptsächlich durch pathogene Faktoren gekennzeichnet ist. Im Laufe der Zeit sammeln sich Schleim und Blutstau an, die den Du-Meridian blockieren und Steifheit und Unbehagen in der Wirbelsäule verursachen. Im späteren Stadium treten Leber- und Nierenmangel und eine Schädigung des Du-Meridians auf und bilden die pathologischen Merkmale "frühe pathogene Faktoren, mittlerer Blutstau und später Mangel". Die traditionelle chinesische Medizin blickt auf eine lange Geschichte der Behandlung von AS zurück, und auch die Behandlungsrezepte der alten Ärzte sind sehr umfangreich. Mit der Entwicklung der modernen Informationstechnologie und der Nutzung von Online-Datenbanken können wir die Medikationsmuster der traditionellen chinesischen Medizin bei der Behandlung von Krankheiten entdecken und die medizinischen Eigenschaften, den Meridian-Tropismus und die Wirksamkeit der traditionellen chinesischen Medizin zusammenfassen, um Krankheiten aus der Perspektive der traditionellen chinesischen Medizin weiter zu untersuchen.

Im ersten Teil des Artikels werden die Rezepte für traditionelle chinesische Medizin zur Behandlung von AS in unserem Krankenhaus durch Data Mining gesammelt und geordnet. Insgesamt wurden 200 Verschreibungen gesammelt und 236 traditionelle chinesische Arzneimittel gezählt. Die Ergebnisse zeigen, dass moderne Ärzte bei der Behandlung von AS ähnliche Medikamente wie die alten Ärzte verwenden. Bei den Medikamenten handelt es sich in erster Linie um Tonika zur Tonisierung von Mangelzuständen, zur Förderung der Blutzirkulation und Beseitigung von Blutstauungen, zur Beseitigung von Hitze und zur Vertreibung von Wind und Feuchtigkeit, wie z. B. Dogspine zur Beseitigung von Rheuma, zur Tonisierung von Leber und Niere, zur Stärkung von Muskeln und Knochen, zur weiteren Ernährung von Leber und Niere, Danggui zur Förderung der Blutzirkulation und Beseitigung von Blutstauungen, Duhuo zur Vertreibung von Wind und Feuchtigkeit usw. Die wichtigsten Geschmacksrichtungen der Medizin sind bitter, süß und würzig, während die wichtigsten medizinischen Eigenschaften warm, ruhig und kalt sind. Sie durchläuft Meridiane wie die Leber, die Lunge, die Milz, den Magen und die Nieren. Die traditionelle chinesische Medizin geht davon aus, dass die Leber die Sehnen steuert, die Nieren die Knochen kontrollieren und die Essenz speichern, während Milz und Magen den Kreislauf und die Umwandlung kontrollieren, die die Grundlage für die postnatale Entwicklung sind. Wenn die Leber-, Nieren-, Milz- und Magenfunktionen normal sind, reichen Essenz und Blut aus, und die Muskeln und Knochen können ernährt werden, bevor sich die Wirbelsäulengelenke normal bewegen können. Anschließend wurde eine Clusteranalyse für hochfrequente Medikamente mit einer Verwendungshäufigkeit von ≥ 1% durchgeführt. Die Ergebnisse lassen sich in sechs Kategorien einteilen, von denen die wichtigsten rheumaabbauende, blutaktivierende und stauungslösende sowie nierentonisierende und knochenstärkende Medikamente sind. Dies steht im Einklang mit den pathologischen Merkmalen von AS, die häufig durch Leber- und Nierenmangel, Schädigung des Du-Meridians und chronische Stagnation und Stase gekennzeichnet sind. Die Analyse der Assoziationsregeln zeigt, dass die 33 Medikamentenkombinationen mit hohem Rang hauptsächlich aus tonisierenden Mangelmedikamenten, Medikamenten zur Förderung der Blutzirkulation und Beseitigung von Blutstau sowie Medikamenten zur Beseitigung von Wind und Feuchtigkeit bestehen. Beispiele wie Gouji Xuduan, Duhuo Gouji, Chuanxiong Danggui usw. können den hochfrequenten Analyseergebnissen der traditionellen chinesischen Medizin entsprechen, was die Zuverlässigkeit der Datenanalyseergebnisse bestätigt. Im Bereich der Faktorenanalyse der traditionellen chinesischen Medizin wurden 8 gemeinsame Faktoren extrahiert, wobei CF1 eine Kombination aus hitzelösenden Arzneimitteln, blutaktivierenden und stasebeseitigenden Arzneimitteln sowie wind- und feuchtigkeitsbeseitigenden Arzneimitteln ist, CF2 eine Kombination aus wind- und feuchtigkeitsbeseitigenden Arzneimitteln, mangelbildenden tonisierenden Arzneimitteln sowie blutaktivierenden und stasebeseitigenden Arzneimitteln ist und CF3 eine Kombination aus wind- und feuchtigkeitsbeseitigenden Arzneimitteln und mangelbildenden tonisierenden Arzneimitteln ist. Es ist zu erkennen, dass die Ergebnisse der Faktorenanalyse und der Assoziationsregelanalyse im Wesentlichen übereinstimmen und eine hohe Genauigkeit aufweisen.

Im zweiten Teil wird eine netzwerkpharmakologische Analyse der in den Data-Mining-Ergebnissen entdeckten hochfrequenten Wirkstoffkombination Gouji Xuduan durchgeführt und der spezifische molekulare Mechanismus von Gouji Xuduan bei der Behandlung von AS näher beleuchtet. Die Analyse der Arzneimittelkomponenten ergab, dass die Wirkstoffe, die bei der Behandlung von AS mit Hundszahn eine wichtige Rolle spielen, β-Sitosterol, Kaempferol und Naringenin sind, die wichtige pharmakologische Wirkungen haben. β-Sitosterin ist eines der Pflanzensterine und gehört zur Klasse der tetrazyklischen Triterpenoide. β-Sitosterin wird aufgrund seiner einzigartigen biologischen und physikochemischen Eigenschaften in der pharmazeutischen Industrie häufig verwendet. Die Forschung hat ergeben, dass β-Sitosterin wichtige entzündungshemmende, antioxidative, antitumorale, wundheilungsfördernde und immunregulierende Wirkungen hat. Es hemmt die Aggregation und Freisetzung des Tumor-Nekrose-Faktors und wird hauptsächlich zur Behandlung von Herz-Kreislauf- und Tumorerkrankungen eingesetzt. Darüber hinaus haben Studien ergeben, dass Kaempferol auch entzündungshemmende, antibakterielle und virale Infektionen verhindernde sowie immunregulierende Wirkungen hat. Es kann die hemmende Funktion der regulatorischen T-Zellen verstärken, die Expression von FOXP3 erhöhen und Entzündungskrankheiten wie AS verhindern und behandeln. Die pharmakologische Analyse hat ergeben, dass der Dipsacus mehrere Wirkstoffe mit entzündungshemmender, antioxidativer und immunregulierender Wirkung enthält, die die Schlüsselkomponenten für die therapeutische Wirkung des Dipsacus auf AS sind. Jede Arzneimittelkomponente hat ihr eigenes Zielprotein. Um die Beziehung zwischen den beiden Komponenten weiter aufzuklären, wurde eine Netzwerkanalyse zwischen den Komponenten und Genen durchgeführt, die zur Identifizierung mehrerer wichtiger Proteine wie TNF, EGFR, VEGFA, STAT3, HSP90AA1, PTGS2, MMP2, MMP9, IL2 usw. führte. Es gibt zahlreiche Berichte über den Wirkungsmechanismus von TNF bei Autoimmun- und Entzündungskrankheiten, und entsprechende therapeutische Mittel wurden auch in der klinischen Behandlung mit guter Wirksamkeit eingesetzt. PTGS2 ist ein Schlüsselenzym der Prostaglandin-Biosynthese und fungiert sowohl als Dioxygenase als auch als Peroxidase. Es ist häufig an verschiedenen Entzündungsreaktionen des Körpers beteiligt und hat die Funktion, die Sekretion von Entzündungsfaktoren zu hemmen sowie entzündungshemmend und schmerzlindernd zu wirken. Darüber hinaus gibt es zahlreiche Studien zu Genen wie EGFR und STAT3, auf die hier nicht näher eingegangen werden soll. Auf der Grundlage der obigen Analyse kann festgestellt werden, dass Gene wie TNF, EGFR, VEGFA, STAT3, HSP90AA1, PTGS2 usw. Schlüsselgene sind, die an der Wirkung von Hundestachel auf AS beteiligt sind. Eine anschließende Analyse der Anreicherung der Signalwege ergab, dass diese Schlüsselgene vor allem in den Signalwegen der Toll-ähnlichen Rezeptoren und der T-Zell-Rezeptoren angereichert sind und hauptsächlich an Prozessen wie der Regulierung von Entzündungen, der Aktivität von Kernrezeptoren und der Aktivität ligandenaktivierter Transkriptionsfaktoren beteiligt sind. Die Forschung hat gezeigt, dass Toll-ähnliche Rezeptoren wichtige Auslöser von Immunreaktionen sind, einschließlich angeborener und erworbener Immunreaktionen. Der genetische Polymorphismus bei Toll-ähnlichen Rezeptoren kann zu einer Störung bestimmter damit verbundener wichtiger Signalwege führen und dadurch das Risiko von Autoimmunerkrankungen erhöhen, wie z. B. die Regulierung der Entzündungsreaktion bei AS. T-Zellen spielen auch eine wichtige Rolle bei der Immunantwort, da sie dazu beitragen können, eine schützende Immunität zu erzeugen, indem sie Infektionen und Tumore beseitigen, oder sie regulieren Immun- und Entzündungsreaktionen, indem sie Wirtszellen zerstören. Durch die gezielte Beeinflussung antigenspezifischer T-Zell-Rezeptorsignale zur Regulierung der T-Zell-Reaktionen können die Behandlungsstrategien für Autoimmunkrankheiten grundlegend verändert werden. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die wichtigen Wirkstoffe wie β-Sitosterol und Kaempferol in Dogspine Dipsacus über Gene wie TNF, EGFR und PTGS2 auf Toll-like-Rezeptor-Signalwege und T-Zell-Rezeptor-Signalwege wirken können, um AS zu behandeln. Dies spiegelt die Eigenschaften der traditionellen chinesischen Medizin bei der Behandlung von Krankheiten mit mehreren Komponenten, Zielen und Signalwegen wider und bietet eine bessere theoretische Grundlage für die Anwendung der Data-Mining-Ergebnisse.

Der Artikel fasst die Verordnungs- und Medikationsmuster der Behandlung von AS mit traditioneller chinesischer Medizin im Guanghua-Krankenhaus der Universität für Chinesische Medizin in Shanghai zusammen und analysiert sie mit Hilfe von Data-Mining- und Netzwerk-Pharmakologie-Methoden, wobei häufig verwendete Arzneimittelkombinationen wie Gouji Xuduan entdeckt werden. Außerdem wurde der molekulare Wirkmechanismus dieser Medikamentenkombination untersucht, wobei die Eigenschaften der Mehrkomponenten-, Mehrziel- und Mehrwegbehandlung von AS mit Gouji Xuduan intuitiv überprüft wurden, was die einzigartigen Vorteile der traditionellen chinesischen Medizin bei der Behandlung von Krankheiten widerspiegelt. Darüber hinaus weist diese Studie auch einige Mängel auf, da einige Ärzte traditionelle chinesische Medizin streng nach dem vereinbarten Rezept verschreiben, was die gesammelten Verordnungsdaten in gewissem Maße einschränkt. Die netzwerkpharmakologische Analyse gibt jedoch nur theoretisch Aufschluss über den molekularen Wirkmechanismus von Gouji Xuduan bei der Behandlung von AS, und es sind weitere Tier- oder Zellexperimente erforderlich, um die Forschung zu überprüfen und zu verbessern.