基于数据挖掘和网络药理学分析治疗失眠的用药规律及其药理机制

[摘要]"目的"利用数据挖掘分析治疗失眠的用药规律，并应用网络药理学初步分析药物的作用机制。方法"收集2022年8月至2023年9月梁晖治疗失眠的处方，应用Excel软件和中医传承辅助平台等工具构建数据库，对药物进行频次、药性、药物关联规则及聚类分析等，检索核心药物成分及疾病靶点，对其治疗失眠作用靶点进行基因本体和京都基因与基因组百科全书分析。结果"共收集失眠处方300首，涉及药物96味；药性以寒性为主，药味多偏苦味；其配伍核心组合包括柴胡、茯苓、白术、白芍、郁金、栀子、知母、茯神、养心草。治疗失眠药物的关键靶点包括白蛋白、丝氨酸苏氨酸蛋白激酶1、表皮生长因子受体、B淋巴细胞瘤-2、雌激素受体1、胱天蛋白酶-3等；主要富集通路包括癌症通路、脂质和动脉粥样硬化通路、磷脂酰肌醇3激酶（phosphoinositide"3-kinase，PI3K）/蛋白激酶B（protein"kinase"B，PKB，又称Akt）信号通路、卡波西肉瘤相关疱疹病毒感染通路、缺氧诱导因子-1（hypoxia-inducible"factor-1，HIF-1）信号通路等；主要生物学过程包括细胞凋亡、对尼古丁的反应、丝裂原活化蛋白激酶级联反应等。结论"梁晖治疗失眠以标本同治为原则，重在清利三焦，调肝健脾，畅达气机，佐以养心安神，形成以柴胡、茯苓、白术、郁金、栀子、知母、茯神、养心草于一体的核心处方，其作用通路与PI3K/Akt、HIF-1等相关。

[关键词]"失眠；用药规律；数据挖掘；网络药理学；名医经验

[中图分类号]"R256.23""""""[文献标识码]"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

失眠的临床表现多样，可见入睡困难、夜半惊醒、早醒及充足睡眠醒后疲劳困倦等非恢复性睡眠症状[1]。中医研究失眠可追溯至《黄帝内经》，中医在治疗失眠方面具备独特优势。历代医家虽对失眠治法有不同阐述，但总以燮理阴阳、和畅气血为主。梁晖总结治疗失眠的独特见解和心得，强调“六郁”理论在失眠发病中的作用，主以调肝健脾、安神宁心，临床疗效显著。本研究整理梁晖于2022年8月至2023年9月治疗失眠的有效方剂，并利用数据挖掘和网络药理学对用药情况进行分析，总结梁晖治疗失眠的用药规律及学术思想，探讨其核心处方的药理机制。

1""资料与方法

1.1""研究对象

收集2022年8月至2023年9月就诊于福建中医药大学附属人民医院神经内科梁晖门诊且诊断为不寐患者的首诊处方。

1.2""诊断标准

中医诊断失眠的标准依据《中医内科常见病诊疗指南"中医病证部分》[2]。主要表现：入睡困难或睡而易醒，醒后不能再睡，重则彻夜难眠，持续≥4周；常伴有心烦、多梦、头昏头痛、心悸健忘等症状；无妨碍睡眠的其他器质性病变和诱因。

1.3""纳入标准

①符合诊断标准患者的处方；②门诊病历完整，方剂药物组成及用量明确的内服处方；③复诊时患者的主诉症状缓解的首诊处方。

1.4""排除标准

①合并其他严重精神疾病患者的处方；②治疗方式为单纯西药或中成药处方；③病历资料不完整或医案重复的处方；④疗效不明确的处方。

1.5""分析方法

采用Excel"2019软件录入药物处方数据，运用中医传承辅助平台对药物属性进行分析及关联规则分析。

2""方法

2.1""数据采集

利用中医传承辅助平台的“数据分析-方剂分析”功能分析处方中的药物频次，根据纳排标准提取患者基本信息：主诉、现病史、症状、中医诊断、证候要素、处方等。

2.2""数据库建立与录入

根据中医传承辅助平台制定医案模板。利用符合纳排标准的患者资料构建医案数据库。本研究采用双人背靠背分别录入，第三人进行数据核对的方法，保留一致性，对存疑数据溯源探讨后决定是否录入，确保无误后，将数据导入平台建立数据库。

2.3""中药名称规范化处理

参照《中华人民共和国药典：一部》[3]及《中药学》[4]对处方中的中药名称进行规范化处理。将“北柴胡”“生地”“建神曲”“制陈皮”“醋香附”分别规范为“柴胡”“生地”“神曲”“陈皮”“香附”；“炙甘草”“甘草”及“法半夏”“半夏”等因炮制后效果不同的药物分开统计。

2.4""数据分析

建立数据库后，应用中医传承辅助平台中“数据分析-统计分析”的四气、五味、归经、功效等统计功能对处方药物进行统计，并导出结果。通过“数据分析-方剂分析”功能，设定“支持度个数”为90（表示药物组合在90首方中出现，即最小支持度为30%），最小置信度阈值设定为0.85（表示药物组合中当前项出现时，后项也出现的概率至少为85%）[5]。

2.5""药物及疾病相关靶标确立

通过中药系统药理学数据库和分析平台（traditional"Chinese"medicine"systems"pharmacology"database"and"analysis"platform，TCMSP）查找核心处方中药物的有效成分，根据口服生物利用度及化合物类药性进行药物有效成分的筛选。通过TCMSP及中草药数据库Herb进行中药有效活性相关靶点的筛选。通过GENE"Cards数据库查找失眠相关的疾病靶点。通过Uniport数据库对上述靶点蛋白进行基因名校正。通过韦恩图进一步获取两者交集靶点。

2.6""构建蛋白质-蛋白质相互作用网络及通路富集

将核心处方调控失眠潜在靶点（交集靶点）导入String数据库，选择物种信息为“homo"sapiens”，获取靶点蛋白相互作用关系图及各节点信息。将信息导入Cytoscape"3.9.0软件进行可视化分析，计算出网络节点的介数中心性、接近度中心性等值。筛选各值中大于中位数的节点并构建核心网络图。进一步对核心靶点相关作用通路进行挖掘，利用京都基因与基因组百科全书（Kyoto"Encyclopedia"of"Genes"and"Genomes，KEGG）数据库进行富集分析，筛选Plt;0.05的生物过程与通路，获取排序前20位的基因本体（gene"ontology，GO）及KEGG富集信息。

3""结果

3.1""中药性味归经统计

利用中医传承辅助平台的“数据分析-统计分析”功能分析处方中药物的四气、五味、归经情况，见图1。在梁晖治疗失眠的药物中，根据四气理论，寒性药物使用频次最高，其次为平性药物、温性药物、凉性药物。在治疗失眠药物的五味中，苦味药物使用频次最高，其次为甘味药物和辛味药物。在治疗失眠药物归经中，归肺经药物使用频次最高，其次为归心经、脾经和肝经。

3.2""药物功效统计

利用中医传承辅助平台“数据分析-统计分析”中的“功效统计”功能统计300首处方中药物的功效频次，并进行分析，见图2。在处方中，所用药物频次最高的是清热类药物（472次），其次为补虚类药物（430次）及利水渗湿类药物（273次）。

3.3""基于关联规则的组方规律分析

利用中医传承辅助平台中的“数据挖掘-关联分析”功能，将“支持度个数”设置为90（即最小支持度≥30%），置信度设置为0.85，得出关联规则最小支持度≥30%、置信度≥85%的规则107条。按照置信度由高到低排序，取置信度前10%的药物关联规则分析结果，见表1。药物的核心组合网络图见图3。

3.4""核心处方治疗失眠的潜在靶点

利用提取到的核心处方中药物靶点的蛋白对应基因与失眠相关基因靶点绘制韦恩图，见图4。取交集靶点319个，此交集靶点可初步认定为该核心处方治疗失眠的潜在靶点。

3.5""核心处方治疗失眠的互作网络

将核心处方调控失眠的可能靶点去重后导入

Excel软件，并导入String数据库，获取靶点蛋白质-蛋白质相互作用关系图，将各节点信息导入Cytoscape"3.8.1软件，获取各靶点蛋白关系网络图。同时，利用CytoNCA"2.1.6插件计算网络中的度中心、介数中心度等，生成核心节点关系网络图，见图5。

3.6""KEGG及GO通路富集分析

将核心靶点提交至Metascape数据库进行GO和KEGG富集分析。GO富集分析显示，从99个核心靶点中筛选出406个生物过程（biological"process，BP）、63个细胞组分（cell"component，CC）和100个分子功能（molecular"function，MF），显著性Plt;0.05。生物信息学筛选富集值排名前10位的条目，见图6。BP包括细胞凋亡、对尼古丁的反应、丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated"protein"kinase，MAPK）级联反应、胞外信号调节激酶（extracellular"signal-regulated"kinase，ERK）1和ERK2级联调控、磷酸化等。CC包括膜筏、质膜、神经元胞体、胞质等。MF包括相同蛋白质结合、酶结合、蛋白激酶活性、肽酶活性等。

KEGG通路富集分析显示，治疗失眠药物显著富集134条通路（Plt;0.05）。这些通路可能是核心处方治疗失眠的靶向机制，P值越小，富集越明显。将P值排名前20位的通路进行可视化展示，包括癌症通路、脂质和动脉粥样硬化信号通路、PI3K/Akt信号通路、卡波西肉瘤相关疱疹病毒感染信号通路、HIF-1信号通路等，见图7。

4""讨论

4.1""清利三焦，调畅气机

本研究通过数据分析发现，梁晖在治疗失眠时，使用寒性及平性药物较多，性味则以苦、甘为主。功效方面，治疗失眠使用清热类药物最多，补虚类药物其次；药物主归心、肺、肝、脾经。该结果反映梁晖在失眠治疗中着重于清利三焦火热，调畅气机，同时佐以养心安神。梁晖认为，失眠的关键病机在于“气郁”。肝主疏泄，肝失调达，则肝气郁滞。“见肝之病，知肝传脾”[6]。脾失健运则痰湿内生，发为“痰郁”“湿郁”“食郁”。郁滞日久易化火为“火郁”，痰热胶结阻滞脉道使血行郁滞发为“血郁”。六郁以气血津液为纽带，气郁为基础，相互杂合致病，致使人体气血不畅，痰热内生，心神不安而发为不寐。故在失眠的治疗中重用清热类药物以清泄火热，补虚类药物以健脾除湿、化痰祛浊，伍以理气类及活血化瘀类药物以调畅气血、畅通血脉。

4.2""甘苦相伍，调和肝脾

通过基于关联规则的组方分析发现，治疗失眠药物的核心组合主要为越鞠丸化裁而来。古方越鞠丸主要以香附疏肝行气以解“气郁”。而梁晖认为，现代人们生活节奏加快，作息欠规律，多数人伴随不同程度的阴液不足。选用柴胡以避香附辛燥伤阴，配伍白芍以防柴胡劫肝阴，还可养血柔肝、平抑肝阳。此外方中栀子清“火郁”，白术解“湿郁”“痰郁”，并配伍茯苓健脾而解“食郁”。在气血郁滞方面，梁晖则更加注重养心草的应用。养心草又名“救心草”，为福建地区常用中草药，始载于《救荒本草》，具有养心安神、止血散瘀、解毒之功[7]。现代研究发现，养心草在失眠、神经衰弱等疾病的治疗中效果良好。动物实验证实，养心草具有显著的助眠、宁心安神、活血之功效[8]。选用此药在通行血脉的同时，尚兼顾宁心安神之功，伍以郁金、知母清心除烦，养阴安神。在药味配伍方面，注重甘苦相伍，调和肝脾。《脾胃论·脾胃盛衰论》云：“至而不至，是为不及，所胜妄行，所生受病，所不胜乘之也。”肝气旺盛，克伐脾土，脾虚生湿，湿郁化热，郁滞不得泄，从而出现一系列症状[9]。故方中以柴胡等苦味药物疏利肝气、清泄邪火，使火郁得发、气机调达，而白术、茯苓等甘味药物可健脾除湿，升阳泄浊，以此体现甘苦相伍，调和肝脾之功。

4.3""靶点协同，揭示新途

中药复方具有多靶点、多环节、多途径特点，核心处方具有清利三焦、调和肝脾、畅达气机等功效。网络药理学研究发现，其治疗失眠通过PI3K/Akt、HIF-1、晚期糖基化终末产物-晚期糖基化终末产物受体等信号通路发挥作用，但其具体作用通路仍需进一步验证。失眠与PI3K/Akt、HIF-1及卡波西肉瘤相关病毒感染有关[10-11]。近年来，多项研究表明，PI3K/Akt信号通路与细胞凋亡、细胞增殖及炎症因子的表达关系密切[12-13]；同时，其还可介导HIF-1信号通路的启动。研究表明，慢性失眠是一种炎症性疾病，炎症反应可能是引起失眠的重要病理因素[14]。抑制炎症反应可能是治疗失眠的有效靶点，PI3K/Akt信号通路是介导炎症表达的重要通路，抑制该通路的表达是治疗失眠的潜在新思路，但这一发现有待进一步证实。多成分协同作用是中药复方的优势体现，但中药成分复杂，明确其有效成分及作用机制是当前亟须解决的问题，网络药理学提供研究中药复方及其相关靶点的新思路和新方法，为中药复方治疗疾病提供理论依据，但仍有待验证。

综上，梁晖治疗失眠主要以“气郁”为根的“火郁”“痰郁”“湿郁”等六郁为病机关键，以“清法”“补法”为辨证施治核心，甘苦相伍为遣方用药特点，以疏肝健脾、清利三焦、调畅气机为治法，同时辅以养血平肝、养心安神等。

利益冲突：所有作者均声明不存在利益冲突。

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（收稿日期：2024–08–21）

（修回日期：2024–12–23）