基于無監(jiān)督數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的中風(fēng)病用藥規(guī)律及處方發(fā)現(xiàn)研究.pdf

1、目的：本研究廣泛搜集古今中風(fēng)病治療文獻(xiàn)，運(yùn)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)與統(tǒng)計(jì)學(xué)相結(jié)合的方法，通過建立中風(fēng)病方藥數(shù)據(jù)庫，運(yùn)用頻數(shù)、圖表等數(shù)理分析方法進(jìn)行研究，歸納、總結(jié)出歷代醫(yī)家對中風(fēng)病的證治規(guī)律和用藥特點(diǎn)的總體認(rèn)識，并在分析中風(fēng)病處方用藥規(guī)律的基礎(chǔ)上，應(yīng)用無監(jiān)督數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)挖掘中風(fēng)病常見證型的新處方進(jìn)而運(yùn)用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其有效性，為發(fā)現(xiàn)新的中風(fēng)病復(fù)方藥物開辟新途徑。通過研究建立以數(shù)據(jù)挖掘與中醫(yī)文獻(xiàn)分析相結(jié)合的復(fù)方中藥研發(fā)模式。
　　方法：
　

2、　1古今文獻(xiàn)中風(fēng)病用藥規(guī)律研究
　　1.1中風(fēng)病文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫的建立
　　廣泛搜集古今中風(fēng)病治療文獻(xiàn)，整理出符合文獻(xiàn)納入標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn)記錄855首，對其癥狀、中藥名等進(jìn)行規(guī)范化處理，核對并錄入Epidata3.1軟件，把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為符合數(shù)據(jù)挖掘和統(tǒng)計(jì)分析要求的SPSS18.0數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行下一步數(shù)據(jù)庫分析。
　　1.2各歷史時(shí)期中風(fēng)病用藥規(guī)律研究
　　應(yīng)用計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)軟件SPSS18.0采用頻數(shù)分析法對中風(fēng)病藥物使用頻率、藥物

3、屬類百分比等進(jìn)行比較分析，從而統(tǒng)計(jì)出高頻次的藥物和高使用率的藥物屬類，進(jìn)而推論出該病在不同歷史時(shí)期的用藥規(guī)律和主導(dǎo)趨勢。采用柱狀圖表分析方法橫向?qū)Ρ韧黝愃幬镂稊?shù)及占所有藥物百分比，簡要分析同時(shí)期中風(fēng)病用藥規(guī)律；縱向?qū)Ρ炔煌某Ｓ盟庮悾盐諝v史中風(fēng)病用藥規(guī)律。
　　2無監(jiān)督數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的中風(fēng)病新處方發(fā)現(xiàn)研究
　　從中風(fēng)病文獻(xiàn)總數(shù)據(jù)庫855首方藥中分別篩選出氣虛血瘀證、風(fēng)痰阻絡(luò)證、痰熱內(nèi)閉證、陰虛風(fēng)動(dòng)證四個(gè)證型的方藥。

4、各證型篩選出的方藥分別錄入SPSS18.0軟件后應(yīng)用中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所陳建新博士設(shè)計(jì)的非監(jiān)督模式發(fā)現(xiàn)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。應(yīng)用改進(jìn)的互信息法[1]、復(fù)雜系統(tǒng)熵聚類方法[2-3]對藥物進(jìn)行關(guān)聯(lián)度分析，分別得出各證型的常用藥對和核心組合，對藥對、核心組合經(jīng)驗(yàn)配伍，得出各證型的3個(gè)新處方，經(jīng)中醫(yī)專家研究探討，認(rèn)定新處方基本符合中風(fēng)病各證型的臨床用藥配伍規(guī)律。
　　3無監(jiān)督數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)得出的中風(fēng)病氣虛血瘀證型新處方--參龍活血方對實(shí)驗(yàn)

5、性腦缺血大鼠行為學(xué)、腦梗死面積和組織形態(tài)的影響
　　健康清潔級雌雄各半SD大鼠，隨機(jī)分為五組：假手術(shù)組、模型組、參龍活血方大劑量組(3.424g/kg·d)、參龍活血方小劑量組(1.712g/kg·d)、尼莫地平組(10mg/kg·d)。采用三氯化鐵貼敷法阻斷大鼠一側(cè)大腦中動(dòng)脈制作局灶性腦缺血大鼠模型，假手術(shù)組大鼠只挑開腦膜，不貼敷三氯化鐵。各用藥組均在大鼠造模前7d灌胃，假手術(shù)組和模型組給予等體積生理鹽水灌胃，各組分別于缺血后6

6、h和7d分批處死部分動(dòng)物(n=6)。通過橫木行走試驗(yàn)、肌力測試試驗(yàn)、錯(cuò)步試驗(yàn)進(jìn)行神經(jīng)行為學(xué)評分，HE染色觀察組織形態(tài)學(xué)改變，腦缺血后7dTTC染色測定腦梗死面積變化。
　　4參龍活血方對實(shí)驗(yàn)性腦缺血大鼠血腦屏障通透性的影響及保護(hù)作用機(jī)制的研究
　　實(shí)驗(yàn)造模及分組、給藥方法同3，各組大鼠于腦缺血后6h、7d，腹腔取血，分離血清，進(jìn)行血清IL-1β、IL-10、SOD和MDA水平檢測；于腦缺血后6h運(yùn)用伊文思藍(lán)法檢測各組大鼠血腦

7、屏障通透性；于腦缺血后6h、7d透射電鏡觀察血腦屏障的超微結(jié)構(gòu)的變化；應(yīng)用SP免疫組織化學(xué)方法和RT-PCR法檢測各組大鼠腦組織中緊密連接相關(guān)蛋白ZO-1、occludin、claudin-5的分布和表達(dá)水平及其mRNA的表達(dá)水平的變化。
　　結(jié)果：
　　1各歷史時(shí)期中風(fēng)病用藥規(guī)律研究
　　在中風(fēng)病文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫的建立的基礎(chǔ)上，采用頻數(shù)分析法分析得出：唐宋以前，67味高頻藥物，其中，解表藥、補(bǔ)益藥、祛風(fēng)濕藥使用頻率最高；金

8、元時(shí)期，52味高頻藥物，其中，補(bǔ)益藥、化痰類藥、解表藥、平肝熄風(fēng)藥使用頻率最高；明清兩朝，70味高頻藥物，其中，補(bǔ)益藥、解表藥、化痰類藥、平肝熄風(fēng)藥使用頻率最高；近現(xiàn)代時(shí)期，47味高頻藥物，其中，補(bǔ)益藥、平肝熄風(fēng)藥和化痰類藥使用頻率最高；總庫中，78味高頻藥物，其中，補(bǔ)益藥、解表藥、化痰類藥、平肝熄風(fēng)藥、祛風(fēng)濕藥、活血化瘀藥、溫里藥、消熱藥、理氣藥、開竅藥等十類藥物均有較高頻率的使用。
　　采用柱狀圖表分析方法橫向?qū)Ρ韧黝愃?/p>

9、物味數(shù)及古所有藥物百分比(結(jié)果同頻數(shù)分析法)；縱向?qū)Ρ炔煌某Ｓ盟庮?，解表藥以唐宋以前時(shí)期作用頻率最高，近現(xiàn)代時(shí)期最低；祛風(fēng)濕藥的使用頻率隨時(shí)間依次遞減；補(bǔ)益藥的使用頻率均在該時(shí)期所有使用藥物的10%之上，明清時(shí)期最高；平肝熄風(fēng)藥以近現(xiàn)代時(shí)期使用頻率最高；化痰類藥物使用頻率隨時(shí)間呈上升趨勢；活血化瘀藥和開竅藥在各時(shí)期中風(fēng)病的治療上所使用頻率變化不大。
　　2無監(jiān)督數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的中風(fēng)病新處方發(fā)現(xiàn)研究
　　從古今中風(fēng)病文獻(xiàn)總

10、數(shù)據(jù)庫中分別篩選出氣虛血瘀證、風(fēng)痰阻絡(luò)證、痰熱內(nèi)閉證、陰虛風(fēng)動(dòng)證四個(gè)證型的方藥。分析277首氣虛血瘀證型方藥，得出78味高頻藥物，分別應(yīng)用改進(jìn)的互信息法這[1]和復(fù)雜系統(tǒng)熵聚類[2-3]方法，得到44個(gè)藥對，61個(gè)核心組合，對藥對、核心組合經(jīng)驗(yàn)配伍，得到3個(gè)該證型新處方(參龍活血方為其一)；分析213首風(fēng)痰阻絡(luò)證型方藥，得出53味高頻藥物，分別應(yīng)用上述方法，得到26個(gè)藥對，19個(gè)核心組合，3個(gè)該證型新處方；分析128首痰熱內(nèi)閉證型方藥，

11、得出43味高頻藥物，分別應(yīng)用上述方法，得到26個(gè)藥對，19個(gè)核心組合，3個(gè)該證型新處方；分析64首陰虛風(fēng)動(dòng)證型方藥，得出28味高頻藥物，分別應(yīng)用上述方法，得到20個(gè)藥對，19個(gè)核心藥物組合，3個(gè)該證型新處方。
　　3參龍活血方對實(shí)驗(yàn)性腦缺血大鼠行為學(xué)、腦梗死面積和組織形態(tài)的影響
　　神經(jīng)行為學(xué)評分結(jié)果：腦缺血后6h、7d，與假手術(shù)組比較，模型組大鼠的后肢運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)和整合能力、四肢肌力、前肢放置功能等行為表現(xiàn)均較差(P＜0.0

12、1)；與模型相比較，參龍活血方大劑量明顯改善局灶性腦缺血模型大鼠行為學(xué)評分(P＜0.01)，參龍活血方小劑量組和尼莫地平組改善不明顯。
　　組織形態(tài)學(xué)結(jié)果：腦缺血后6h、7d，與假手術(shù)組比較，模型組大鼠腦組織形態(tài)損傷嚴(yán)重；與模型組比較，參龍活血方大劑量組和尼莫地平組可見神經(jīng)細(xì)胞缺血性改變明顯減輕，血管周圍間隙和神經(jīng)細(xì)胞周圍間隙增寬明顯減輕，壞死細(xì)胞數(shù)量明顯減少。參龍活血方小劑量組缺血性改變減輕不明顯。
　　腦梗死面積測定結(jié)果

13、：腦缺血后7d，與假手術(shù)組比較，模型組大鼠梗死面積顯著增大(P＜0.01)；與模型組比較，參龍活血方大劑量組能明顯縮小腦缺血大鼠腦梗死面積(P＜0.01)，參龍活血方小劑量組、尼莫地平組均能明顯縮小腦缺血大鼠腦梗死面積(P＜0.05)。
　　4參龍活血方對實(shí)驗(yàn)性腦缺血大鼠血腦屏障通透性的影響及保護(hù)作用機(jī)制的研究
　　血清IL-1β水平檢測結(jié)果：腦缺血后6h、7d，與假手術(shù)組比較，模型組IL-1β含量顯著增高(P＜0.05)；

14、與模型組比較，參龍活血方大劑量組可顯著降低IL-1β含量(P＜0.05)，參龍活血方小劑量組、尼莫地平組無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。
　　血清IL-10水平檢測結(jié)果：腦缺血后6h、7d，與假手術(shù)組比較，模型組IL-10含量顯著降低(P＜0.05)；與模型組比較，參龍活血方大劑量組可顯著增高IL-10含量(P＜0.01)，參龍活血方小劑量組、尼莫地平組明顯增高IL-10含量(P＜0.05)。
　　血清SOD水平檢測結(jié)果：腦缺

15、血后6h和7d，與假手術(shù)組比較，模型組SOD含量顯著降低(P＜0.05，P＜0.01)；腦缺血后6h、7d，與模型組比較，參龍活血方大劑量組、尼莫地平組均可顯著增高SOD含量(P＜0.01)，參龍活血方小劑量組明顯增高SOD含量(P＜0.05)。
　　血清MDA水平檢測結(jié)果：腦缺血后6h、7d，與假手術(shù)組比較，模型組MDA含量顯著增高(P＜0.01)；與模型組比較，參龍活血方大劑量組可顯著降低MDA含量(P＜0.01)，參龍活血方

16、小劑量組、尼莫地平組明顯降低MDA含量(P＜0.05)。
　　血腦屏障通透性檢測結(jié)果：腦缺血后6h，與假手術(shù)組比較，模型組伊文思藍(lán)OD值顯著增高(P＜0.05)；與模型組比較，參龍活血方大劑量組、尼莫地平組均可顯著降低伊文思藍(lán)OD值(P＜0.05)，參龍活血方小劑量組無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。
　　透射電鏡觀察血腦屏障超微結(jié)構(gòu)的變化：腦缺血后6h、7d，與假手術(shù)組比較，模型組的BMECS損傷嚴(yán)重；與模型組比較，各用藥組均

17、有所改善，參龍活血方大劑量組可見BBB結(jié)構(gòu)較完整，未見TJ明顯開放，毛細(xì)血管周圍輕度水腫。腦缺血后6h，參龍活血方小劑量組可見TJ處于半開放狀態(tài)，毛細(xì)血管周圍中度水腫；腦缺血后7d可見TJ結(jié)構(gòu)模糊不清，毛細(xì)血管周圍水腫較輕。尼莫地平腦缺血后6h末見TJ明顯開放，細(xì)胞膜模糊不清，毛細(xì)血管周圍水腫較輕，腦缺血后7d可見TJ處于半開放狀態(tài)，毛細(xì)血管周圍輕度水腫。
　　緊密連接相關(guān)蛋白ZO-1、occludin、claudin-5的mRN

18、A表達(dá)水平檢測結(jié)果：腦缺血后6h、7d，與假手術(shù)組比較，模型組三個(gè)蛋白的mRNA表達(dá)水平最低；腦缺血后6h，與模型組比較，參龍活血方大劑量組三個(gè)蛋白的mRNA表達(dá)水平增高明顯，參龍活血方小劑量組與尼莫地平組表達(dá)水平相當(dāng)，低于參龍活血方大劑量組。腦缺血后7d，與模型組相比，用藥組各蛋白mRNA發(fā)達(dá)水平均有不同程度的增高，蛋白ZO-1的mRNA表達(dá)水平參龍活血方小劑量組稍高于大劑量組。另兩個(gè)蛋白mRNA表達(dá)水平參龍活血方大劑量組略高于小劑量

19、組。
　　免疫組化染色觀察緊密連接相關(guān)蛋白ZO-1、occludin、claudin-5表達(dá)水平變化：腦缺血后6h、7d，與假手術(shù)組比較，模型組表達(dá)顯著減弱；與模型組比較，參龍活血方大、小劑量組、尼莫地平組蛋白陽性分布緊密且著色明顯，其中以參龍活血方大劑量組陽性表達(dá)最明顯，尼莫地平組、參龍活血方小劑量組蛋白陽性表達(dá)較為明顯。
　　結(jié)論：
　　1建立中風(fēng)病文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫，從中挖掘出各歷史時(shí)期中風(fēng)病的證治規(guī)律與用藥特點(diǎn)，拓展了