Einsatz von Data Mining und Netzwerkpharmakologie zur Erforschung der Regeln und Mechanismen der traditionellen chinesischen Medizin bei kognitiven Störungen bei Diabetes
Diabetes ist eine Gruppe von Stoffwechselkrankheiten, die durch chronische Hyperglykämie gekennzeichnet sind. Epidemiologische Untersuchungen haben ergeben, dass fast ein Drittel der DM-Patienten in unterschiedlichem Maße kognitiv beeinträchtigt ist und häufig Symptome wie Vergesslichkeit, verminderte Lern- und Gedächtnisfähigkeiten und kognitiven Verlust aufweist. In schweren Fällen kann der Zustand zu irreversibler Diarrhöe fortschreiten. Die traditionelle chinesische Medizin ordnet die kognitive Dysfunktion bei Diabetes in die Kategorie "Diabetes" und "Dummheit" ein. Es wird angenommen, dass die Krankheit hauptsächlich durch das Zusammenwirken innerer und äußerer Ursachen wie Alterung, Nierenmangel, emotionale Verletzungen, Essstörungen und chronische Krankheiten verursacht wird. In den letzten Jahren hat die Forschung über die Anwendung der traditionellen chinesischen Medizin zur Behandlung von DCD allmählich zugenommen, so dass eine große Menge klinischer Daten zusammengetragen wurde. Diese zu standardisieren und zusammenzufassen ist die allgemeine Richtung der modernen medizinischen Forschung. Durch die Untersuchung von Verschreibungen der traditionellen chinesischen Medizin zur Behandlung von DCD werden mögliche Kombinationen von kompatiblen Medikamenten erforscht und Medikationsmuster extrahiert, die als Referenz für zukünftige klinische Verschreibungen und die Auswahl von Medikamenten dienen. Diese Studie basiert auf der Durchsuchung von Literaturdatenbanken und der Anwendung von Data-Mining-Techniken für Assoziation, Clustering und Faktoranalyse zur Untersuchung der Medikationsmuster. Mithilfe der Netzwerkpharmakologie werden die effektiven Wirkstoffe und potenziellen Ziele der Kernformel für die Behandlung von DCD vorläufig vorhergesagt, und relevante biologische Funktionswege werden untersucht. Der komplexe Wirkmechanismus der Kernformel zur Behandlung von DCD wird vorläufig erforscht und bietet neue Ideen und eine zuverlässige Grundlage für die wissenschaftliche Forschung und die klinische Praxis.

DCD ist eine der häufigsten chronischen Komplikationen von Diabetes, die sich negativ auf die Prognose und die Lebensqualität der Patienten auswirkt. In der traditionellen chinesischen Medizin gibt es keinen spezifischen Krankheitsnamen für DCD, und sie wird meist als "Durstlöschen", "Demenz" und "Demenz" klassifiziert. Heutzutage wird allgemein angenommen, dass die Pathogenese auf einem Mangel der Wurzel und einem Überschuss des Ziels beruht, wobei die Krankheit im Gehirn angesiedelt ist und mehrere Organe wie Milz und Nieren beteiligt sind. Die Milz verliert ihre gesunde Funktion, kann nicht mehr schwimmen und die Essenz überfließen lassen, sammelt sich im mittleren Brenner an, wodurch ihre Transport- und Transformationsfunktionen geschädigt werden, was das Loslassen erschwert und sich auf den Geist und die Seele auswirkt; im Laufe der Zeit kann DCD aufgrund der Ansammlung von Schleim, Blutstau, Verstopfung der Blutgefäße oder der Kombination von Schleim, Blutstau und Toxinen auftreten und sich entwickeln, was zum Verlust der Gehirnnahrung führt. Die Patienten zeigen oft Vergesslichkeit, geistige Verwirrung und kognitiven Verfall. Mit der Zeit interagieren pathologische Produkte wie Schleimfeuchtigkeit, Blutstau und trübe Toxine miteinander und verbrauchen Yin und Yang, was letztendlich zu unzureichender Nierenessenz und leerem Knochenmark führt.

Es gibt derzeit keinen klaren und umfassenden Behandlungsplan der westlichen Medizin für DCD, während die traditionelle chinesische Medizin bei der Behandlung von DCD herausragende Vorteile aufweist und eine gute klinische Wirksamkeit bei der Senkung des Blutzuckers und der Blutfette, der Verzögerung des Gedächtnisverlustes, der Verringerung toxischer Nebenwirkungen und der Verbesserung der Lebensqualität erzielt. Diese Studie basiert auf Data Mining und der Analyse von klinischen Verschreibungen in der traditionellen chinesischen Medizin. Anhand von Häufigkeitsstatistiken wurde festgestellt, dass zu den DCD-Arzneimitteln vor allem Chuanxiong, Taoren, Danshen, Honghua, Danggui, Huangqi und Rehmannia glutinosa gehören, die die Blutzirkulation fördern, Blutstauungen beseitigen und Qi und Blut wieder auffüllen, sowie Pinellia ternata, Acorus tatarinowii, Yuanzhi und andere Produkte, die Qi und Feuchtigkeit regulieren, den Geist wecken und die Intelligenz verbessern können. Die Mittel zur Förderung der Blutzirkulation und zur Beseitigung von Blutstauungen sowie zur Tonisierung von Mangelzuständen haben einen süßen und warmen Geschmack. In Kombination angewendet, können sie den Blutstau im Gehirn auflösen, den Qi- und Blutfluss regulieren und den Mangel an Lebensenergie ausgleichen. Die Leber ist der Schlüssel zur Entstehung von Blutstau, und es ist wichtig, Lebermeridian-Medikamente zu verwenden, um die Meridiane zu stimulieren und die Blutzirkulation zu fördern, den Kreislauf zu fördern und Blutstau zu beseitigen. Qi-regulierende und -eröffnende Kräuter werden zusammen mit beruhigenden Kräutern verwendet, um sowohl Süße als auch Bitterkeit zu behandeln, sowie die Lunge und Milz zu behandeln. Wenn das Qi fließt, wird es feucht, und wenn das Qi reibungslos fließt, beseitigt es den Schleim und öffnet die Körperöffnungen, weckt das Gehirn und löst die Blockade der Meridiane. Die Ergebnisse der Korrelationsanalyse zeigen, dass Pfirsichkerndistel, Chuanxiong-Distel, Angelica sinensis-Distel und Goji-Beeren-Dodder eine hohe Häufigkeit und starke Korrelation aufweisen. Die Clusteranalyse und die Faktorenanalyse ergaben, dass die gemeinsamen Faktoren F1 und F8 (einschließlich Pfirsichkerne, Färberdistel, Chuanxiong, Angelica sinensis und Danshen) hauptsächlich die Blutzirkulation fördern, Blutstauungen beseitigen und die Kollateralen entstauen, was die Grundlage des "Zhuyu Tang" ist. Es kann Qi und Blut regulieren, nähren und gleichzeitig anwenden, was nicht nur die Ursache der Krankheit beseitigen und die Zirkulation des Gehirns und der Kollateralen fördern kann, sondern auch das rechtschaffene Qi tonisieren und das durch Blutstau verursachte Syndrom behandeln kann. Die gemeinsamen Faktoren F2 und F4 (einschließlich vorbereiteter Rhmannia, Chinesischer Yam, Cornus officinalis, Wolfsbeere, Dodder, usw.) werden hauptsächlich zur Tonisierung des Mangels verwendet. Zubereitete Rhmannia, Chinesischer Yam und Cornus officinalis sind drei Yin-Tonika, die die Nieren und die Essenz tonisieren und Leber und Milz nähren. Sie sind ein wichtiger Bestandteil der "Dihuang-Pille", die hauptsächlich zur Behandlung von Leber- und Nierenmangel eingesetzt wird; Die gemeinsamen Faktoren F2, F3, T5, F6, F7 (einschließlich Pinellia ternata, Poria cocos, Atractylodes macrocephala, Glycyrrhiza uralensis, Acorus tatarinowii, etc.) werden hauptsächlich zur Regulierung des Qi, zur Beseitigung von Feuchtigkeit und zur Erweckung des Gehirns verwendet. Die Kombination von Pinellia ternata und Poria cocos ist die Grundlage des "Er Chen Tang", der die Feuchtigkeit trocknet, Knoten auflöst und die Diurese und Feuchtigkeit fördert. Es wird hauptsächlich zur Behandlung des durch Schleimtrübungen verursachten Syndroms eingesetzt. Die Ergebnisse der Clusteranalyse und der Faktorenanalyse sind ähnlich, was objektiv beweist, dass es Regeln und Vorschriften für die Kompatibilität der traditionellen chinesischen Medizin bei der Behandlung von DCD gibt.

Nach den Ergebnissen des Data-Mining und der Analyse kann die Kernformel, die aus neun Kräutern besteht, darunter Angelica sinensis, Pfirsichkern, Färberdistel, Chuanxiong, Rehmannia glutinosa, Goji-Beere, Dodder, Acorus tatarinowii und Paeonia lactiflora, die Grundprinzipien der traditionellen chinesischen Medizin bei der Behandlung von DCD aus mehreren Perspektiven, Dimensionen und Ebenen widerspiegeln, einschließlich der Förderung der Blutzirkulation und der Beseitigung von Blutstau, der Tonisierung der Niere und der Auffüllung des Knochenmarks sowie der Erweckung des Geistes. Aus mikroskopischer Sicht spielen Verbindungen wie Quercetin, Kaempferol und β-Sitosterol eine wichtige Rolle in der Kernformel. Quercetin kann nicht nur die Insulinresistenz und den Nüchternblutzuckerspiegel senken, sondern auch die Expression des aktiven Proteins SIRT1 und des NLRP3-Inflammasoms im Hippocampus regulieren. Es kann nicht nur den Stress des endoplasmatischen Retikulums (ERS) lindern, sondern auch abnorme Entzündungsreaktionen im Hippocampus hemmen und die neuronale Degeneration schützen. Shannai-Phenol ist eine natürliche Flavonoidverbindung, die nicht nur einen antioxidativen Schutz für die Zellen bietet, indem sie den NO-Abbau hemmt, sondern auch die Expression von Entzündungsfaktoren reduziert und den endoplasmatischen Retikulumstress hemmt, indem sie die MAPK- und PI3K-Act-Wege reguliert. β-Sitosterol kann nachgeschaltete Signalmoleküle von Insulin aktivieren, um die IRS-1-Phosphorylierung zu verringern, die Expression von IR-1- und AKT-Proteinen hochzuregulieren, die PKCq- und NF-κ-B-Weg-Transduktion zu hemmen und die Entzündungsreaktion im Hippocampus zu schwächen. Die PPI-Netzwerk- und Topologieanalyse zeigt, dass die Kernformel eine hohe Wahrscheinlichkeit hat, DCD durch Kernziele wie TP53, FOS, IL6, MAPK14, CASP3, ERS1, IL1B zu behandeln, die biologische Prozesse wie Glukose- und Lipidstoffwechsel, Angiogenese, Entzündungsreaktion, Zellalterung und Apoptose betreffen.

Durch Gene wie FOS, IL6, IL1B, MAPK14, CASP3 können nachgeschaltete Transkriptionsfaktoren zur Aktivierung des TNF-Signalwegs, des MAPK-Signalwegs, des Toll-ähnlichen Signalwegs und des FoxO-Signalwegs angeregt werden, was zur Phosphorylierung von Entzündungsfaktoren führt, um die zelluläre Entzündungsreaktion zu regulieren. Diese Signalwege stehen nicht nur in engem Zusammenhang mit der Zellapoptose und der Entzündungsreaktion, sondern auch mit ERS und Autophagie. Wenn die Energieversorgung des Körpers unzureichend und das Gleichgewicht des endoplasmatischen Retikulums gestört ist, wird die zelluläre Autophagie über mehrere MAPK- und FoxO-Signalwege reguliert, wodurch abnormale Proteine im Zytoplasma beseitigt, der Autophagiefluss reguliert, das ERS gehemmt und abnormale Ablagerungen von Amyloidproteinen im Hippocampus zum Schutz der Neuronen reduziert werden. Der Östrogen-Signalweg vermittelt die Hemmung des endoplasmatischen Retikulums (ER) in den Neuronen des Hippocampus durch verschiedene nukleare Östrogenrezeptoren, erhält die Stabilität des endoplasmatischen Retikulums aufrecht, blockiert die Caspase-Kaskadenreaktionen, reguliert das CASP3-Gen, um das Überleben der Zellen zu schützen, und hat einen gewissen Grad an wohlwollender Regulierung der kognitiven Dysfunktion. Es hat sich gezeigt, dass Toll-ähnliche Rezeptoren (TLR) nachgeschaltete Signalmoleküle von Insulin über den Insulinsignalweg und den Toll-ähnlichen Weg aktivieren, die Aktivität von peripheren Proteinen der Betazellen der Bauchspeicheldrüse hochregulieren und die systemische Insulinempfindlichkeit und Lipidverteilung regulieren.

Durch Data-Mining wurde festgestellt, dass sich die derzeitige Formel der traditionellen chinesischen Medizin zur Behandlung von DCD hauptsächlich auf die Förderung der Qi-Zirkulation, die Aktivierung des Blutkreislaufs, die Auflösung von Schleim, die Erweckung des Gehirns sowie die Ernährung des Yin, die Auffüllung der Essenz und die Stärkung der Nieren konzentriert. Auf dieser Grundlage wurden Kerndrogenkombinationen wie Danggui Taoren Chuanxiong, Danggui Honghua Chuanxiong, Chuanxiong Honghua Taoren und Rehmannia glutinosa Cuscuta chinensis Goji-Beeren identifiziert, die wertvolle Behandlungserfahrungen und Hinweise für künftige klinische Anwendungen liefern. Auf der Grundlage der Netzwerkpharmakologie wird eine vorläufige Analyse des potenziellen Wirkmechanismus der Kernkomponenten bei der Behandlung von DCD nach traditioneller chinesischer Medizin durchgeführt, die eine wissenschaftliche Erklärung für die von Ärzten der chinesischen Medizin bei der Behandlung von Krankheiten verwendeten Drogen liefert. Gleichzeitig weist diese Studie noch gewisse Mängel und Unzulänglichkeiten auf, wie z. B. die begrenzte Einbeziehung von klinischen Verschreibungen der traditionellen chinesischen Medizin, die uneinheitliche Qualität der Literatur usw. Data Mining und Netzwerkpharmakologie befinden sich noch auf der theoretischen Ebene, und es bedarf weiterer grundlegender Experimente, um den spezifischen Wirkungsmechanismus der Wirkstoffe der wichtigsten Medikamente bei DCD zu verifizieren.