基于数据挖掘及网络药理学方法探讨中药治疗肥胖的用药规律及作用机制*

调查研究显示，我国儿童肥胖率为4.2%，成人超重肥胖率超50%

。肥胖不仅影响人的体形，给人带来心理上的压力，也严重影响了身体健康，甚至影响预期寿命

。中医药治疗肥胖作用温和持久、毒副作用小。本研究通过数据挖掘的方法探索中药治疗肥胖的量效规律，并运用网络药理学方法，探讨核心药物的作用机制，以对临床应用、动物实验及新药开发提供理论依据。

1 资料与方法

1.1 数据来源及检索方式 检索中国学术期刊网络出版总库(CNKI)、万方数据库、维普中文科技期刊全文数据库(VIP)。文献年限从各数据库建库到2020年12月31日。按照各数据库的高级检索方式，以“方”or“汤”or“丸”or“散”or“饮”or“丹”or“经验”and“肥胖”作为检索词进行检索。

1.2 纳入标准 ①采用了中药内服治疗肥胖病的临床研究以及专家经验介绍等文献；②所纳入文献必须有明确的方剂组成及药物剂量；③重复发表的文献，取其中资料记录最全面详细的一篇。

“啊，是的。”柳哥在我身后说道，“那榆树是我小时候记忆深刻的一棵树。那两条狗一条是咬过我的大狗，给我留下不少阴影；另一条则是我以前养过的狗，后来不知道哪里去了，可能被人抓着吃了吧。那个小道其实是我上小学的路，特别不好走……”

1.3 排除标准 ①国内外学术会议论文集和硕博士学位论文全文数据库，文献综述、个案报道、Meta分析等类型的文献； ②分子、细胞、动物实验研究等文献；③只采用单味中药或中成药治疗的文献；④资料不完整且方剂组成不明确，无药物剂量的文献。

1.4 中药名称规范化处理 参照《中药学》第五版(凌一揆主编，上海科学技术出版社)及《中华人民共和国药典(2020 版)》，将文献中涉及的中药名称进行规范化、统一化。如将丹皮、牡丹皮统一规范为牡丹皮；仙灵脾、淫羊藿统一规范为淫羊藿。

2.6.3 交互基因的聚类分析 利用Cytoscape软件采用MCODE插件对上述303个交互基因进行聚类分析后，获得76个基因(占总交互基因数的25.08%)，4 244个连接线，平均节点度为56.59。同时MCC法提取相关性最强的前15个基因为STAT3、ALB、CASP3、ACTB、VEGFA、IL6、TNF、PTGS2、MMP9、HIF1A、CTNNB1、FOS、IL1B、MYC(图6)。

1.5 数据录入及分析 采用双人核对法进行数据录入以确保数据的准确性。将药物名称及剂量进行规范化处理后，利用Excel进行药物频次及高频药物用量统计分析。利用SPSS Statistics 24.0、SPSS Modeler 18.1.7、Cytoscape 3.8.2对处理好的数据进行关联规则、聚类及复杂网络分析，并筛选出核心药物。

1.9 GO功能富集分析及KEGG富集分析 将交互基因录入DAVID 6.8在线数据库(https://david.ncifcrf.gov/)中进行分子生物学功能(MF)、生物学过程(BP)和细胞学组分(CC)以及KEGG通路分析，选择标准为

<0.05，COUNT≥5。并采用R语言绘制气泡图展示。

2.5 复杂网络分析 从网络图中可直观看到，茯苓、白术、甘草、泽泻、山楂的节点及连线最为明显，其次为半夏、陈皮、荷叶、丹参、黄芪、薏苡仁等(图3)。

1.7 肥胖相关基因筛选 以“Obesity”为关键词，分别于DisGeNet(https://www.disgenet.org/)、GeneCards(https://www.genecards.org/)、OMIM(https://omim.org/)、Unitprot(https://www.uniprot.org/)和Therapeutic Target Database(TTD,http://bidd.nus.edu.sg/group/cjttd/)进行检索。所有数据库筛选靶向基因进行整合后去除重复靶点，获得肥胖相关基因。

1.8 核心药物与肥胖交互基因分析 采用R语言，对核心药物与肥胖交互基因进行Venn图展示。同时，将交互基因录入String 11.0数据库(https://string-db.org)获得蛋白—蛋白互相作用(PPI)数据。利用Cytoscape 3.8.2软件构建“药物-化合物-靶点”网络图，经MCODE插件(网络评分及聚类分析条件：默认)对交互基因进行聚类分析，并采用CytoHubba插件以MCC法选取核心基因。

正在桂林的聂绀弩就是其中之一，读了沈从文的文章后，他写了《从沈从文笔下看鲁迅》(注：刊1940年12月1日的《野草》月刊)。沈从文对鲁迅及其杂文的看法，聂绀弩是非常反对的。但他的反驳方式很鲁迅化，不是自己条分缕析逐一议论评述，而是非常有针对性地选用鲁迅文章的段落，以鲁迅之矛予以反击，呈现出他特有的俏皮风格。

2 结果

共检索到相关文献13 601篇，通过Endnote软件及人工筛选相结合的方式，按照排除纳入标准，共筛选出可纳入研究的文献92篇。

2.2 药物频次及药物用量分析 154味药物总频次为946次，平均使用频次为6次(946/154≈6)，将使用频次>6次的药物作为高频药物，得出高频药物共36味，并统计每味高频药物的用量，见表1(仅显示前十味药)。

莫言创作以其独特的风格在新时期文学史上占有重要地位，无论在内容方面还是形式方面，莫言小说创作都进行了大胆的探索和创新。一直以来，不少学者认为莫言作品具有狂欢化的叙事特点。从狂欢化理论的形成及其特质来看，莫言小说的狂欢化叙事并不是对狂欢化理论的简单模仿，而是体现了高密东北乡民间社会和民间文化的独特魅力。与欧洲狂欢文化的渊源不同，莫言小说的狂欢化叙事没有狂欢节庆仪式的喜庆气氛和广场效应，而更多地表现了民间底层社会的人生苦难和悲情诉说。

2.4 聚类分析 对36味高频药物进行聚类分析显示，聚类1(茯苓、甘草、白术、半夏、陈皮、薏苡仁、党参、枳实、山药、厚朴、大枣、桂枝、生姜、砂仁、木香)；聚类2(山楂、泽泻、荷叶、决明子、丹参、苍术、何首乌、虎杖、蒲黄、黄精)；聚类3(黄芪、赤芍、枸杞)；聚类4(大黄、当归、柴胡、川芎、红花、黄芩)；聚类5(黄连、佩兰)(图2)。

2.3 关联规则分析 从关联规则网络图显示，茯苓、白术、泽泻、甘草、山楂关联性较强(图1)。关联规则分析显示，关联度较高的4组组合分别为：白术→茯苓；丹参→山楂；白术和甘草→茯苓；白术和泽泻→茯苓(表2)。

目前，操作模式优化相关概念在很多学科中被广泛提出并应用。桂卫华等[1]在铜闪速熔炼领域定义了操作模式优化的相关概念，提出了一种操作模式优化的方法。复杂工业过程的数据主要包括：输入条件、状态参数、操作参数以及工艺指标[3- 4]，对于纸浆洗涤过程，数据可描述如下。

1.6 核心药物化合物及相关基因筛选 运用中药系统药理学数据库和分析平台(TCMSP)

以口服生物利用度(OB)≥20%，类药性(DL)≥0.1作为标准对核心药物的化合物进行筛选

，同时获取每个化合物的作用靶点，并经UniProt数据库(https://www.uniprot.Org/) 进行Gene Symbol标准化命名。

2.6 核心药物的作用机制分析

2.6.1 核心药物化合物、作用靶点及疾病靶点 根据频数、关联规则、聚类分析及复杂网络综合分析的结果，选择茯苓、白术、甘草、泽泻、半夏、山楂、陈皮、丹参、薏苡仁作为核心药物。核心药物与肥胖的交互基因共303个(图4)。

“打。”夏国忠见部队的行动已经日军被发现了，立即向战士们发出了战斗的命令。随着他的命令声，“呯”的一声枪响，跟在夏国忠身边的神枪手瞄准那盏探照灯开了枪，随着枪声响起，灯光一下灭了，眼前顿时漆黑一片。

2.6.2 药物-化合物-靶点网络构建 经PPI分析显示共有303个基因、6 679个连接线，平均节点度为44.1，平均局部聚类系数：0.567，PPI富集

值<0.01。药物-化合物-靶点网络图中，展示了核心药物相关的化合物，及其与肥胖的交互基因(图5)。

1.2.3 数理统计法 为了获得更多信息，先用Excel进行数据整理和转换，如：根据班级编号换算为学院代码、根据出生日期换算为2017年12月时的年龄、根据家庭地址换算为各省份代码、根据学生1000m或800m成绩（包含分秒数值）转换为秒数计算等。然后再用Spss软件进行分析，探寻各变量间的相关性大小及是否显著。男女生在身体形态、身体机能、身体素质差别较大，测试指标也有所不同，因此本研究分别对男女生进行分析。具体方法是在控制年级、生源地2个变量下，进行男女生体质测试各指标间的偏相关分析方法。

2.1 性味归经分析 所涉及方剂共99首，中药154味，性味归经统计分析结果显示药性以温(40.90%)为主，药味以甘(36.46%)、苦(31.95%)为主，归经以脾经(23.66%)为主。

诺亚方舟是传说，如果按传说来看的话，各种不合理的叙述就成为在允许范围之内的事了，但是如果有人执意要把它看作是真实的历史就会遇到许多问题，一方面，就要找到它的遗骸：虽然有人好像在土耳其境内找到了诺亚方舟的遗骸，又说在俄罗斯境内的冰川中找到遗骸，但是，图片所展示的遗骸无法令人信服。另一方面，文中所叙述的一切条件都要按照可行的条件来要求，那么它的历史的真实性就值得怀疑了。不过，诺亚方舟作为一个“拟历史叙述”，二千年来不断被复述，还是给人类留下了一些可用的概念。

2.6.4 GO功能富集与KEGG通路富集分析 核心药物与肥胖的301交互基因(其中ATP5F1B、ACP3未进入分析)的GO富集结果显示：CC结果共85个，主要细胞组分为细胞外空间、质膜、胞浆等；MF结果共131个，主要分子功能为酶结合、药物结合、相同蛋白结合等；BP结果共647个，主要生物学过程为参与对药物的应答、细胞增殖的正调控、对缺氧的应答等(图7A-C)。KEGG通路富集结果显示：KEGG通路结果共140个，主要涉及通路为TNF信号通路、HIF-1信号通路、PI3K-Akt信号通路等，其中与脂质代谢直接相关的是脂肪细胞因子信号通路(Adipocytokine signaling pathway)(图7D)。

3 讨论

肥胖的病因主要与饮食不节、少动、先天禀赋、年老体衰、痰湿有关，其病机主要为气虚生痰、气滞血瘀、脾失健运、肾气亏虚、肝失疏泻。本研究通过对治疗肥胖病的中药频次的分析发现，运用频次较高的药物主要为茯苓、山楂、甘草、泽泻、白术、半夏、陈皮、荷叶、决明子、丹参、黄芪、大黄、薏苡仁等，关联规则结果显示，茯苓、白术、泽泻、甘草、山楂关联性较强，支持度较高的药物组合为白术→茯苓；丹参→山楂；白术和甘草→茯苓；白术和泽泻→茯苓，复杂网络结果显示茯苓、白术、甘草、泽泻、山楂在中药治疗肥胖病中占据核心地位，而半夏、陈皮、荷叶、丹参、黄芪、薏苡仁等亦起着重要作用。这些结果均提示健脾利湿、清热化痰是中药治疗肥胖病的重要治疗原则。脾胃虚弱，运化失调，痰湿内生导致肥胖，痰湿在体内积蓄，可生内热，这与现代医家魏华教授提出的肥胖当以脾虚痰湿立论是一致的

。王琦教授亦认为肥胖发病最终还有浊聚生瘀的血瘀之象

，高频药物中丹参活血化瘀，山楂消食化积、活血化瘀，两药配伍，活血化瘀之效更著。

对高频药物进行聚类分析，聚类1药物为香砂养胃汤加减，健脾暖胃，行气袪痰。聚类2药物中山楂、丹参、虎杖、蒲黄活血化瘀，山楂、泽泻、荷叶、决明子祛有形之邪，何首乌益精血、黄精可补中益气。聚类3药物为黄芪、赤芍、枸杞，三药组合，大补元气，活血化瘀。实验研究证实，此三味药中的活性化学成分均有降糖降脂及减肥的作用

。聚类4药物为大柴胡汤和四物汤加减，大柴胡汤疏肝解郁、通腑泄热、调畅气机；四物汤补血活血。临床研究证实大柴胡汤治疗肥胖有明确的效果

。而四物汤可治疗腹型肥胖

。聚类5药物为黄连、佩兰，此2味药是常用的中药药对。佩兰醒脾开胃化湿,黄连清热燥湿,两药相伍,清热化浊之功倍增。实验研究表明黄连的有效成分可调节糖脂代谢，具有减肥的功效

。佩兰可有效改善糖脂代谢，改善肥胖症状

。

用量分析显示，常用药物的用量范围较大，其中茯苓、白术、泽泻、甘草最常用剂量分别为15 g、15 g、10 g、6 g。在临床中，应该基于量-效-毒的关系，在保证用药安全及无毒副作用的基础上，探究单一药物或组方在治疗肥胖中某一证型中的最佳剂量，并与BMI建立量效关系，以达到精准治疗目的。

根据频数、关联规则、聚类分析及复杂网络综合分析的结果，选择茯苓、白术、甘草、泽泻、半夏、山楂、陈皮、丹参、薏苡仁作为核心药物进行网络药理学研究，结果显示核心药物治疗肥胖涉及多靶点，如STAT3

、ALB、CASP3等，通过多条通路发挥作用，其中与脂质代谢直接相关的为脂肪细胞因子信号通路(Adipocytokine signaling pathway)。研究表明，脂肪因子如瘦素，可调节外周组织中的葡萄糖代谢和脂质代谢，保持能量稳态。脂联素通过调控小胶质细胞活性，维持能量稳态。锌α2糖蛋白ZAG可通过调节脂肪生成和脂肪分解改变体重

。

综上所述，本研究通过数据挖掘及网络药理学方法对中医治疗肥胖的组方用药规律及其作用机制进行了多角度的探讨，为中药治疗肥胖提供了用药参考，同时为进一步探讨作用机制提供了数据支撑。

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