Использование интеллектуального анализа данных и сетевой фармакологии для изучения правил и механизма действия традиционной китайской медицины при когнитивных нарушениях при диабете
Диабет - это группа метаболических заболеваний, характеризующихся хронической гипергликемией. Эпидемиологические исследования показали, что почти у трети больных СД в той или иной степени выражены когнитивные нарушения, часто проявляющиеся такими симптомами, как забывчивость, снижение способности к обучению и запоминанию, а также потеря когнитивных способностей. В тяжелых случаях это состояние может прогрессировать до необратимой диареи. Традиционная китайская медицина относит диабетическую когнитивную дисфункцию (ДКД) к категории "диабет" и "глупость". Считается, что заболевание в основном вызвано совокупным воздействием внутренних и внешних причин, таких как старение, почечная недостаточность, эмоциональные травмы, нарушения питания и хронические заболевания. В последние годы исследования по использованию традиционной китайской медицины для лечения ДКД постепенно расширяются, накапливая большое количество клинических данных. Стандартизация и обобщение этих данных - общее направление современных медицинских исследований. Изучение рецептов традиционной китайской медицины для лечения ДКД позволяет выявить потенциальные комбинации совместимых препаратов и определить схемы приема лекарств, что служит основой для будущих клинических назначений и выбора лекарств. Данное исследование основано на поиске литературных баз данных, использовании методов интеллектуального анализа данных для ассоциации, кластеризации и факторного анализа для изучения лекарственных паттернов. С помощью сетевой фармакологии были предварительно предсказаны эффективные активные ингредиенты и потенциальные цели основной формулы для лечения ДКД, а также проведен скрининг соответствующих биологических функциональных путей. Предварительно изучен сложный механизм действия основной формулы для лечения ДКД, что дает новые идеи и надежную основу для научных исследований и клинической практики.

ДКД - одно из распространенных хронических осложнений сахарного диабета, которое оказывает негативное влияние на прогноз и качество жизни пациентов. В традиционной китайской медицине не существует конкретного названия болезни ДКД, и в основном она классифицируется как "утоление жажды", "слабоумие" и "деменция". В настоящее время широко распространено мнение, что в основе патогенеза этого заболевания лежит недостаток корня и избыток цели, при этом болезнь локализуется в головном мозге и затрагивает множество органов, таких как селезенка и почки. Селезенка теряет свою здоровую функцию, не может плавать и переливать эссенцию, скапливается в средней части сжигателя, нанося ущерб его транспортной и трансформационной функциям, затрудняя выход и влияя на ум и дух; со временем DCD может возникнуть и развиться из-за накопления флегмы, застоя крови, непроходимости сосудов или сочетания флегмы, застоя крови и токсинов, что приводит к потере питания мозга. У пациентов часто наблюдаются забывчивость, спутанность сознания и снижение когнитивных способностей. Со временем такие патологические продукты, как сырость флегмы, застой крови и мутные токсины, взаимодействуют и поглощают инь и ян, что в конечном итоге приводит к недостаточной эссенции почек и опустошению костного мозга.

В настоящее время не существует четкого и комплексного плана лечения ДКД с помощью западной медицины, в то время как традиционная китайская медицина обладает выдающимися преимуществами в лечении ДКД, достигая хорошей клинической эффективности в снижении уровня сахара и липидов в крови, замедлении потери памяти, уменьшении токсических побочных эффектов и улучшении качества жизни. Данное исследование основано на поиске данных и анализе клинических рецептов в традиционной китайской медицине. С помощью статистики частот было установлено, что препараты DCD в основном включают Chuanxiong, Taoren, Danshen, Honghua, Danggui, Huangqi и Rehmannia glutinosa, которые обладают вкусом стимулирования кровообращения, устранения застоя крови, пополнения ци и крови, а также Pinellia ternata, Acorus tatarinowii, Yuanzhi и другие продукты, которые могут регулировать ци, сырость, пробуждать ум и улучшать интеллект. Препараты, способствующие циркуляции крови и устранению ее застоя, а также тонизирующие дефицит, имеют сладкий и теплый вкус. При комбинированном применении они способны устранить застой крови в головном мозге, регулировать ци и кровоток, а также питать дефицит жизненной энергии. Печень является ключом к возникновению застоя крови, поэтому важно использовать препараты для меридианов печени, чтобы стимулировать меридианы и способствовать циркуляции крови, стимулировать кровообращение и устранять застой крови. Травы, регулирующие и открывающие ци, используются вместе с успокаивающими травами для лечения сладости и горечи, а также для лечения легких и селезенки. Когда ци течет, она становится влажной, а когда ци течет плавно, она устраняет мокроту и открывает отверстия, пробуждая мозг и разблокируя меридианы. Результаты корреляционного анализа показывают, что сафлор персиковых косточек, сафлор чуаньсинь, сафлор Angelica sinensis и повилика ягоды годжи имеют высокую частоту и сильную корреляцию. Кластерный анализ и факторный анализ показали, что общие факторы F1 и F8 (включающие косточки персика, сафлор, сафлор Чуаньсюн, Angelica sinensis и повилику Даньшэнь) в основном способствуют циркуляции крови, устраняют застой крови и разблокируют коллатерали, что является основой "Чжуюй Тань". Он может регулировать ци и кровь, питать и применять одновременно, что может не только устранить причину заболевания и способствовать циркуляции мозга и коллатералей, но и тонизировать праведную ци и лечить синдром, вызванный застоем крови; общие факторы F2 и F4 (включая подготовленную реманнию, китайский ямс, кукурузу, волчью ягоду, повилику и т. д.) в основном используются для тонизирования дефицита. Среди них подготовленная реманния, китайский ямс, кукуруза - три инь-тоника, тонизирующие почки и сущность, питающие печень и селезенку, которые являются важной частью "Пилюли Дихуан", используемой в основном для лечения синдрома дефицита печени и почек; Общие факторы F2, F3, T5, F6, F7 (включая Pinellia ternata, Poria cocos, Atractylodes macrocephala, Glycyrrhiza uralensis, Acorus tatarinowii и др.) в основном используются для регулирования ци, рассеивания сырости и пробуждения мозга. Сочетание Pinellia ternata и Poria cocos является основой "Er Chen Tang", который обладает эффектами осушения сырости, рассеивания узлов, а также способствует диурезу и выведению сырости. В основном он используется для лечения синдрома, вызванного помутнением мокроты. Результаты кластерного анализа и факторного анализа совпадают, что объективно доказывает наличие правил и норм совместимости традиционной китайской медицины в лечении ДКД.

Согласно результатам анализа данных, основная формула, состоящая из девяти трав, включая Angelica sinensis, персиковые косточки, сафлор, Chuanxiong, Rehmannia glutinosa, ягоды годжи, повилику, Acorus tatarinowii и Paeonia lactiflora, может отражать основные принципы традиционной китайской медицины в лечении ДКД с различных точек зрения, измерений и уровней, включая стимулирование кровообращения и устранение застоя крови, тонизацию почек и наполнение костного мозга, а также пробуждение ума. С микроскопической точки зрения, такие соединения, как кверцетин, каэмпферол и β-ситостерол, играют важную роль в основной формуле. Кверцетин способен не только снижать инсулинорезистентность и уровень глюкозы в крови, но и регулировать экспрессию активного белка SIRT1 и инфламмасомы NLRP3 в гиппокампе. Он может не только ослабить стресс эндоплазматического ретикулума (ERS), но и подавить аномальные воспалительные реакции в гиппокампе и защитить дегенерацию нейронов. Фенол Шаннаи - это природное флавоноидное соединение, которое не только обеспечивает антиоксидантную защиту клеток путем ингибирования деградации NO, но и снижает экспрессию факторов воспаления и подавляет стресс эндоплазматического ретикулума, регулируя пути MAPK и PI3K Akt. β - ситостерин может активировать нижележащие сигнальные молекулы инсулина для снижения фосфорилирования IRS-1, повышения экспрессии белков IR-1 и AKT, ингибирования трансдукции PKCq и NF - κ B пути, и ослабления воспалительной реакции гиппокампа. Анализ сети PPI и топологии показывает, что формула ядра имеет высокую вероятность лечения ДКД через основные мишени, такие как TP53, FOS, IL6, MAPK14, CASP3, ERS1, IL1B, вовлекающие такие биологические процессы, как метаболизм глюкозы и липидов, ангиогенез, воспалительный ответ, клеточное старение и апоптоз.

Через такие гены, как FOS, IL6, IL1B, MAPK14, CASP3, нижележащие транскрипционные факторы могут быть индуцированы для активации сигнального пути TNF, сигнального пути MAPK, Toll-подобного пути и сигнального пути FoxO, что приводит к фосфорилированию факторов воспаления и регулированию клеточного воспалительного ответа. Эти сигнальные пути тесно связаны не только с клеточным апоптозом и воспалительной реакцией, но и с ЭРС и аутофагией. При недостатке энергии в организме и нарушении баланса эндоплазматического ретикулума клеточная аутофагия регулируется через многочисленные сигнальные пути MAPK и FoxO, очищая цитоплазму от аномальных белков, регулируя поток аутофагии, ингибируя ERS и уменьшая аномальное отложение амилоидных белков в гиппокампе для защиты нейронов. Эстрогеновый сигнальный путь опосредует ингибирование эндоплазматического ретикулума (ER) в нейронах гиппокампа различными ядерными рецепторами эстрогена, поддерживает стабильность эндоплазматического ретикулума, блокирует каспазный каскад, регулирует ген CASP3 для защиты выживания клеток и оказывает определенное благотворное влияние на когнитивную дисфункцию. Было показано, что Toll-подобные рецепторы (TLR) активируют нижележащие сигнальные молекулы инсулина через сигнальный путь инсулина и Toll-подобный путь, регулируют активность периферических белков бета-клеток поджелудочной железы, регулируют системную чувствительность к инсулину и распределение липидов.

Благодаря анализу данных было установлено, что в настоящее время формула традиционной китайской медицины для лечения ДКД в основном направлена на стимулирование циркуляции ци, активизацию кровообращения, устранение флегмы, пробуждение мозга, а также питание инь, наполнение эссенцией и укрепление почек. На основе этого были определены основные комбинации лекарств, такие как Danggui Taoren Chuanxiong, Danggui Honghua Chuanxiong, Chuanxiong Honghua Taoren и Rehmannia glutinosa Cuscuta chinensis Goji berries, что дает ценный опыт лечения и рекомендации для будущего клинического применения; на основе сетевой фармакологии проведен предварительный анализ потенциального механизма действия основных компонентов в традиционной китайской медицине при лечении ДКД, что дает научное объяснение препаратам, используемым практиками китайской медицины в процессе лечения заболеваний. В то же время данное исследование все еще имеет определенные недостатки и недочеты, включая ограниченное включение клинических рецептов традиционной китайской медицины, неравномерное качество литературы и т.д. Методы интеллектуального анализа данных и сетевой фармакологии все еще находятся на теоретическом уровне, и для проверки конкретного механизма действия активных ингредиентов основных препаратов на ДКД необходимы дальнейшие фундаментальные эксперименты.