基于數據挖掘和網絡藥理學分析治療失眠的用藥規律及其藥理機制

[摘要]"目的"利用數據挖掘分析治療失眠的用藥規律，并應用網絡藥理學初步分析藥物的作用機制。方法"收集2022年8月至2023年9月梁暉治療失眠的處方，應用Excel軟件和中醫傳承輔助平臺等工具構建數據庫，對藥物進行頻次、藥性、藥物關聯規則及聚類分析等，檢索核心藥物成分及疾病靶點，對其治療失眠作用靶點進行基因本體和京都基因與基因組百科全書分析。結果"共收集失眠處方300首，涉及藥物96味；藥性以寒性為主，藥味多偏苦味；其配伍核心組合包括柴胡、茯苓、白術、白芍、郁金、梔子、知母、茯神、養心草。治療失眠藥物的關鍵靶點包括白蛋白、絲氨酸蘇氨酸蛋白激酶1、表皮生長因子受體、B淋巴細胞瘤-2、雌激素受體1、胱天蛋白酶-3等；主要富集通路包括癌癥通路、脂質和動脈粥樣硬化通路、磷脂酰肌醇3激酶（phosphoinositide"3-kinase，PI3K）/蛋白激酶B（protein"kinase"B，PKB，又稱Akt）信號通路、卡波西肉瘤相關皰疹病毒感染通路、缺氧誘導因子-1（hypoxia-inducible"factor-1，HIF-1）信號通路等；主要生物學過程包括細胞凋亡、對尼古丁的反應、絲裂原活化蛋白激酶級聯反應等。結論"梁暉治療失眠以標本同治為原則，重在清利三焦，調肝健脾，暢達氣機，佐以養心安神，形成以柴胡、茯苓、白術、郁金、梔子、知母、茯神、養心草于一體的核心處方，其作用通路與PI3K/Akt、HIF-1等相關。

[關鍵詞]"失眠；用藥規律；數據挖掘；網絡藥理學；名醫經驗

[中圖分類號]"R256.23""""""[文獻標識碼]"A""""[DOI]"10.3969/j.issn.1673-9701.2024.36.016

Analysis"of"medication"patterns"and"pharmacological"mechanisms"for"treating"insomnia"based"on"data"mining"and"network"pharmacology

YANG"Junjie1，"LI"Mengfan1，"ZHANG"Lin1，"ZHANG"Yiwei2

1.The"First"Clinical"School"of"Fujian"University"of"Traditional"Chinese"Medicine，"Fuzhou"350122，"Fujian，"China;"2.Department"of"Neurology，"Affiliated"People’s"Hospital"of"Fujian"University"of"Traditional"Chinese"Medicine，"Fuzhou"350004，"Fujian，"China

[Abstract]"Objective"Using"data"mining"to"analyze"the"medication"patterns"for"treating"insomnia，"and"applying"network"pharmacology"to"preliminarily"analyze"the"mechanisms"of"drugs."Methods"The"prescriptions"for"the"treatment"of"insomnia"by"Liang"Hui"from"August"2022"to"September"2023"were"collected."A"database"was"constructed"using"tools"such"as"Excel"software"and"the"Traditional"Chinese"Medicine"Inheritance"Auxiliary"Platform."The"drugs"were"analyzed"for"frequencies，"natures，"drug"associations，"and"clustering"were"analyzed."Core"drug"components"and"disease"targets"were"retrieved，"and"the"target"genes"for"the"treatment"of"insomnia"were"subjected"to"gene"ontology"and"Kyoto"Encyclopedia"of"Genes"and"Genomes"analysises."Results"A"total"of"300"insomnia-related"prescriptions"were"collected，"involving"96"flavors"of"drugs."The"drug"nature"was"mainly"cold，"and"thenbsp;drug"flavor"was"mainly"bitter."The"core"herbal"combinations"included"Radix"Bupleuri，"Poria，"Atractylodis"Macrocephala，"Radix"Paeoniae"Alba，"Radix"Curcumae，"Fructus"Gardeniae，"Anemarrhenae，"Poria"cum"Radix"Pini，"Sedum"aizoon"L."Critical"drug"targets"for"the"treatment"of"insomnia"encompassed"albumin，"serine/threonine"kinase"1，"epidermal"growth"factor"receptor，"B-cell"lymphoma-2，"estrogen"receptor"1，"cysteinyl"aspartate"specific"proteinase-3，"among"others;"The"main"enriched"pathways"included"cancer"pathway，"lipid"and"atherosclerosis"pathway，"phosphoinositide"3-kinase"（PI3K）/protein"kinase"B"（PKB，"also"known"as"Akt）"signaling"pathway，"Kaposi"sarcoma-associated"herpesvirus"infection"pathway，"hypoxia-inducible"factor-1"（HIF-1）"signaling"pathway，"etc.;"The"main"biological"processes"included"cell"apoptosis，"response"to"nicotine，"mitogen-activated"protein"kinase"cascade"reactions，"etc.."Conclusion"Liang"Hui’s"treatment"of"insomnia"follows"the"principle"of"treating"symptoms"with"the"same"root"cause，"focusing"on"Qingli"Sanjiao，"regulating"liver"and"strengthening"spleen，"smoothing"the"qi"and"organs，"supplementes"by"nourishing"the"heart"and"calming"the"nerves，"forming"a"core"prescription"integrating"Radix"Bupleuri，"Poria，"Rhizoma"Atractylodis"Macrocephalae，"Radix"Paeoniae"Alba，"Radix"Curcumae，"Fructus"Gardeniae，"Rhizoma"Anemarrhenae，"Poria"cocos，"Sedum"aizoon"L."Its"pathways"are"related"with"PI3K/AKT，"HIF-1"and"so"on.

[Key"words]"Insomnia;"Medication"rules;"Data"mining;"Network"pharmacology;"Famous"dorctor’s"experience

失眠的臨床表現多樣，可見入睡困難、夜半驚醒、早醒及充足睡眠醒后疲勞困倦等非恢復性睡眠癥狀[1]。中醫研究失眠可追溯至《黃帝內經》，中醫在治療失眠方面具備獨特優勢。歷代醫家雖對失眠治法有不同闡述，但總以燮理陰陽、和暢氣血為主。梁暉總結治療失眠的獨特見解和心得，強調“六郁”理論在失眠發病中的作用，主以調肝健脾、安神寧心，臨床療效顯著。本研究整理梁暉于2022年8月至2023年9月治療失眠的有效方劑，并利用數據挖掘和網絡藥理學對用藥情況進行分析，總結梁暉治療失眠的用藥規律及學術思想，探討其核心處方的藥理機制。

1""資料與方法

1.1""研究對象

收集2022年8月至2023年9月就診于福建中醫藥大學附屬人民醫院神經內科梁暉門診且診斷為不寐患者的首診處方。

1.2""診斷標準

中醫診斷失眠的標準依據《中醫內科常見病診療指南"中醫病證部分》[2]。主要表現：入睡困難或睡而易醒，醒后不能再睡，重則徹夜難眠，持續≥4周；常伴有心煩、多夢、頭昏頭痛、心悸健忘等癥狀；無妨礙睡眠的其他器質性病變和誘因。

1.3""納入標準

①符合診斷標準患者的處方；②門診病歷完整，方劑藥物組成及用量明確的內服處方；③復診時患者的主訴癥狀緩解的首診處方。

1.4""排除標準

①合并其他嚴重精神疾病患者的處方；②治療方式為單純西藥或中成藥處方；③病歷資料不完整或醫案重復的處方；④療效不明確的處方。

1.5""分析方法

采用Excel"2019軟件錄入藥物處方數據，運用中醫傳承輔助平臺對藥物屬性進行分析及關聯規則分析。

2""方法

2.1""數據采集

利用中醫傳承輔助平臺的“數據分析-方劑分析”功能分析處方中的藥物頻次，根據納排標準提取患者基本信息：主訴、現病史、癥狀、中醫診斷、證候要素、處方等。

2.2""數據庫建立與錄入

根據中醫傳承輔助平臺制定醫案模板。利用符合納排標準的患者資料構建醫案數據庫。本研究采用雙人背靠背分別錄入，第三人進行數據核對的方法，保留一致性，對存疑數據溯源探討后決定是否錄入，確保無誤后，將數據導入平臺建立數據庫。

2.3""中藥名稱規范化處理

參照《中華人民共和國藥典：一部》[3]及《中藥學》[4]對處方中的中藥名稱進行規范化處理。將“北柴胡”“生地”“建神曲”“制陳皮”“醋香附”分別規范為“柴胡”“生地”“神曲”“陳皮”“香附”；“炙甘草”“甘草”及“法半夏”“半夏”等因炮制后效果不同的藥物分開統計。

2.4""數據分析

建立數據庫后，應用中醫傳承輔助平臺中“數據分析-統計分析”的四氣、五味、歸經、功效等統計功能對處方藥物進行統計，并導出結果。通過“數據分析-方劑分析”功能，設定“支持度個數”為90（表示藥物組合在90首方中出現，即最小支持度為30%），最小置信度閾值設定為0.85（表示藥物組合中當前項出現時，后項也出現的概率至少為85%）[5]。

2.5""藥物及疾病相關靶標確立

通過中藥系統藥理學數據庫和分析平臺（traditional"Chinese"medicine"systems"pharmacology"database"and"analysis"platform，TCMSP）查找核心處方中藥物的有效成分，根據口服生物利用度及化合物類藥性進行藥物有效成分的篩選。通過TCMSP及中草藥數據庫Herb進行中藥有效活性相關靶點的篩選。通過GENE"Cards數據庫查找失眠相關的疾病靶點。通過Uniport數據庫對上述靶點蛋白進行基因名校正。通過韋恩圖進一步獲取兩者交集靶點。

2.6""構建蛋白質-蛋白質相互作用網絡及通路富集

將核心處方調控失眠潛在靶點（交集靶點）導入String數據庫，選擇物種信息為“homo"sapiens”，獲取靶點蛋白相互作用關系圖及各節點信息。將信息導入Cytoscape"3.9.0軟件進行可視化分析，計算出網絡節點的介數中心性、接近度中心性等值。篩選各值中大于中位數的節點并構建核心網絡圖。進一步對核心靶點相關作用通路進行挖掘，利用京都基因與基因組百科全書（Kyoto"Encyclopedia"of"Genes"and"Genomes，KEGG）數據庫進行富集分析，篩選Plt;0.05的生物過程與通路，獲取排序前20位的基因本體（gene"ontology，GO）及KEGG富集信息。

3""結果

3.1""中藥性味歸經統計

利用中醫傳承輔助平臺的“數據分析-統計分析”功能分析處方中藥物的四氣、五味、歸經情況，見圖1。在梁暉治療失眠的藥物中，根據四氣理論，寒性藥物使用頻次最高，其次為平性藥物、溫性藥物、涼性藥物。在治療失眠藥物的五味中，苦味藥物使用頻次最高，其次為甘味藥物和辛味藥物。在治療失眠藥物歸經中，歸肺經藥物使用頻次最高，其次為歸心經、脾經和肝經。

3.2""藥物功效統計

利用中醫傳承輔助平臺“數據分析-統計分析”中的“功效統計”功能統計300首處方中藥物的功效頻次，并進行分析，見圖2。在處方中，所用藥物頻次最高的是清熱類藥物（472次），其次為補虛類藥物（430次）及利水滲濕類藥物（273次）。

3.3""基于關聯規則的組方規律分析

利用中醫傳承輔助平臺中的“數據挖掘-關聯分析”功能，將“支持度個數”設置為90（即最小支持度≥30%），置信度設置為0.85，得出關聯規則最小支持度≥30%、置信度≥85%的規則107條。按照置信度由高到低排序，取置信度前10%的藥物關聯規則分析結果，見表1。藥物的核心組合網絡圖見圖3。

3.4""核心處方治療失眠的潛在靶點

利用提取到的核心處方中藥物靶點的蛋白對應基因與失眠相關基因靶點繪制韋恩圖，見圖4。取交集靶點319個，此交集靶點可初步認定為該核心處方治療失眠的潛在靶點。

3.5""核心處方治療失眠的互作網絡

將核心處方調控失眠的可能靶點去重后導入

Excel軟件，并導入String數據庫，獲取靶點蛋白質-蛋白質相互作用關系圖，將各節點信息導入Cytoscape"3.8.1軟件，獲取各靶點蛋白關系網絡圖。同時，利用CytoNCA"2.1.6插件計算網絡中的度中心、介數中心度等，生成核心節點關系網絡圖，見圖5。

3.6""KEGG及GO通路富集分析

將核心靶點提交至Metascape數據庫進行GO和KEGG富集分析。GO富集分析顯示，從99個核心靶點中篩選出406個生物過程（biological"process，BP）、63個細胞組分（cell"component，CC）和100個分子功能（molecular"function，MF），顯著性Plt;0.05。生物信息學篩選富集值排名前10位的條目，見圖6。BP包括細胞凋亡、對尼古丁的反應、絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated"protein"kinase，MAPK）級聯反應、胞外信號調節激酶（extracellular"signal-regulated"kinase，ERK）1和ERK2級聯調控、磷酸化等。CC包括膜筏、質膜、神經元胞體、胞質等。MF包括相同蛋白質結合、酶結合、蛋白激酶活性、肽酶活性等。

KEGG通路富集分析顯示，治療失眠藥物顯著富集134條通路（Plt;0.05）。這些通路可能是核心處方治療失眠的靶向機制，P值越小，富集越明顯。將P值排名前20位的通路進行可視化展示，包括癌癥通路、脂質和動脈粥樣硬化信號通路、PI3K/Akt信號通路、卡波西肉瘤相關皰疹病毒感染信號通路、HIF-1信號通路等，見圖7。

4""討論

4.1""清利三焦，調暢氣機

本研究通過數據分析發現，梁暉在治療失眠時，使用寒性及平性藥物較多，性味則以苦、甘為主。功效方面，治療失眠使用清熱類藥物最多，補虛類藥物其次；藥物主歸心、肺、肝、脾經。該結果反映梁暉在失眠治療中著重于清利三焦火熱，調暢氣機，同時佐以養心安神。梁暉認為，失眠的關鍵病機在于“氣郁”。肝主疏泄，肝失調達，則肝氣郁滯。“見肝之病，知肝傳脾”[6]。脾失健運則痰濕內生，發為“痰郁”“濕郁”“食郁”。郁滯日久易化火為“火郁”，痰熱膠結阻滯脈道使血行郁滯發為“血郁”。六郁以氣血津液為紐帶，氣郁為基礎，相互雜合致病，致使人體氣血不暢，痰熱內生，心神不安而發為不寐。故在失眠的治療中重用清熱類藥物以清泄火熱，補虛類藥物以健脾除濕、化痰祛濁，伍以理氣類及活血化瘀類藥物以調暢氣血、暢通血脈。

4.2""甘苦相伍，調和肝脾

通過基于關聯規則的組方分析發現，治療失眠藥物的核心組合主要為越鞠丸化裁而來。古方越鞠丸主要以香附疏肝行氣以解“氣郁”。而梁暉認為，現代人們生活節奏加快，作息欠規律，多數人伴隨不同程度的陰液不足。選用柴胡以避香附辛燥傷陰，配伍白芍以防柴胡劫肝陰，還可養血柔肝、平抑肝陽。此外方中梔子清“火郁”，白術解“濕郁”“痰郁”，并配伍茯苓健脾而解“食郁”。在氣血郁滯方面，梁暉則更加注重養心草的應用。養心草又名“救心草”，為福建地區常用中草藥，始載于《救荒本草》，具有養心安神、止血散瘀、解毒之功[7]。現代研究發現，養心草在失眠、神經衰弱等疾病的治療中效果良好。動物實驗證實，養心草具有顯著的助眠、寧心安神、活血之功效[8]。選用此藥在通行血脈的同時，尚兼顧寧心安神之功，伍以郁金、知母清心除煩，養陰安神。在藥味配伍方面，注重甘苦相伍，調和肝脾。《脾胃論·脾胃盛衰論》云：“至而不至，是為不及，所勝妄行，所生受病，所不勝乘之也。”肝氣旺盛，克伐脾土，脾虛生濕，濕郁化熱，郁滯不得泄，從而出現一系列癥狀[9]。故方中以柴胡等苦味藥物疏利肝氣、清泄邪火，使火郁得發、氣機調達，而白術、茯苓等甘味藥物可健脾除濕，升陽泄濁，以此體現甘苦相伍，調和肝脾之功。

4.3""靶點協同，揭示新途

中藥復方具有多靶點、多環節、多途徑特點，核心處方具有清利三焦、調和肝脾、暢達氣機等功效。網絡藥理學研究發現，其治療失眠通過PI3K/Akt、HIF-1、晚期糖基化終末產物-晚期糖基化終末產物受體等信號通路發揮作用，但其具體作用通路仍需進一步驗證。失眠與PI3K/Akt、HIF-1及卡波西肉瘤相關病毒感染有關[10-11]。近年來，多項研究表明，PI3K/Akt信號通路與細胞凋亡、細胞增殖及炎癥因子的表達關系密切[12-13]；同時，其還可介導HIF-1信號通路的啟動。研究表明，慢性失眠是一種炎癥性疾病，炎癥反應可能是引起失眠的重要病理因素[14]。抑制炎癥反應可能是治療失眠的有效靶點，PI3K/Akt信號通路是介導炎癥表達的重要通路，抑制該通路的表達是治療失眠的潛在新思路，但這一發現有待進一步證實。多成分協同作用是中藥復方的優勢體現，但中藥成分復雜，明確其有效成分及作用機制是當前亟須解決的問題，網絡藥理學提供研究中藥復方及其相關靶點的新思路和新方法，為中藥復方治療疾病提供理論依據，但仍有待驗證。

綜上，梁暉治療失眠主要以“氣郁”為根的“火郁”“痰郁”“濕郁”等六郁為病機關鍵，以“清法”“補法”為辨證施治核心，甘苦相伍為遣方用藥特點，以疏肝健脾、清利三焦、調暢氣機為治法，同時輔以養血平肝、養心安神等。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

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（收稿日期：2024–08–21）

（修回日期：2024–12–23）