Discussion on Prescription Discovery and Molecular Mechanism of Portulacae Herba in Treating Diabetes Mellitus Based on Data Mining and Integrative Pharmacology

Jin-li HOU; Ping WANG; Yan-qiong ZHANG; Shi-huan TANG; Feng LIU; Li-ping YU; Hai-yu XU

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20201552

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Discussion on Prescription Discovery and Molecular Mechanism of Portulacae Herba in Treating Diabetes Mellitus Based on Data Mining and Integrative Pharmacology

TCM Big data Research and Analysis Topic Based on TCMIP | 更新时间：2020-12-10

- Discussion on Prescription Discovery and Molecular Mechanism of Portulacae Herba in Treating Diabetes Mellitus Based on Data Mining and Integrative Pharmacology
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 26, Issue 24, Pages: 1-10(2020)
- 作者机构：
  
  1.云南中医药大学中药学院，昆明 650500
  2.中国中医科学院中药研究所，北京 100700
  3.陕西国际商贸学院，陕西咸阳 712046
  4.广州中大药物开发有限公司，广州 510000
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20201552
  CLC： R22;R28;R587;C37
- Received：16 February 2020，
  
  Published Online：10 June 2020，
  
  Published：20 December 2020
- 稿件说明：
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侯金丽,王萍,张彦琼等.基于数据挖掘和整合药理学的马齿苋治疗糖尿病的处方发现及分子机制探讨[J].中国实验方剂学杂志,2020,26(24):1-10.

HOU Jin-li,WANG Ping,ZHANG Yan-qiong,et al.Discussion on Prescription Discovery and Molecular Mechanism of Portulacae Herba in Treating Diabetes Mellitus Based on Data Mining and Integrative Pharmacology[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2020,26(24):1-10.
侯金丽,王萍,张彦琼等.基于数据挖掘和整合药理学的马齿苋治疗糖尿病的处方发现及分子机制探讨[J].中国实验方剂学杂志,2020,26(24):1-10. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20201552.

HOU Jin-li,WANG Ping,ZHANG Yan-qiong,et al.Discussion on Prescription Discovery and Molecular Mechanism of Portulacae Herba in Treating Diabetes Mellitus Based on Data Mining and Integrative Pharmacology[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2020,26(24):1-10. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20201552.

摘要

目的

基于中医药大数据创建用于治疗糖尿病的含马齿苋的新方剂并探讨其治疗糖尿病的分子机制。

方法

以“马齿苋”为关键词，利用中医传承辅助平台和中医药百科全书在线数据库（ETCM），挖掘与马齿苋联合使用频次最高的药物，组成新的方剂；基于中医基础理论分析该新方剂治疗糖尿病的合理性，并运用中医药整合药理学研究平台（TCMIP）对新方剂进行靶标预测，构建药物与糖尿病相关疾病靶标相互作用网络，富集分析药物干预疾病关键靶标，绘制“中药-成分-关键靶标-通路”网络图。

结果

ETCM含马齿苋的方剂共89首。其中与马齿苋联合使用频次较高的药物有黄柏、生地黄、防风，将这4味中药组成新方剂。针对该新方剂治疗糖尿病共得到89条关键核心靶标信息，其中药物与疾病共有靶标10条，包括磷脂酰肌醇-3激酶调节亚基1（PIK3R1），胰岛素（INS），葡萄糖激酶（GCK）等，新方剂主要通过调控生长激素受体信号、蛋白激酶A（PKA）激活、磷脂酰肌醇-3激酶/蛋白激酶B（PI3K/Akt）信号、肾上腺素能受体等通路治疗糖尿病。

结论

通过中医药大数据分析创建的含马齿苋新方剂对糖尿病的治疗作用体现了中药多成分、多靶点、多通路的特点，可为阐释其治疗糖尿病的作用机制与物质基础提供科学依据。

Abstract

Objective

A new prescription containing Portulacae Herba was created and the molecular mechanism of the new prescription for treating diabetes was clarified based on big data of traditional Chinese medicine （TCM）.

Method

Taking Portulacae Herba as the key word， the TCM Inheritance Support System and Encyclopedia of TCM （ETCM） were used to excavate the most frequently used medicines combined with Portulacae Herba， and form a new prescription. Based on the basic theory of TCM， this paper analyzed the rationality of the new prescription in treating diabetes， and used the Integrative Pharmacology-based Research Platform of TCM （TCMIP） to predict the target of the new prescription， and constructed the interaction network between drugs and targets of diabetes-related diseases， the key targets of drug intervention were enriched and analyzed， and the network graph of TCM-chemical composition-key target-pathway was drawn.

Result

There were 89 prescriptions containing Portulacae Herba in ETCM. The most frequently used medicines in combination with Portulacae Herba were Phellodendri Chinensis Cortex， Rehmanniae Radix and Saposhnikoviae Radix， the four medicines were combined into a new prescription. According to the new prescription to treat diabetes， 89 key core target information was obtained， among which there were 10 targets of drug and disease， including phosphoinositide-3 kinase regulatory subunit 1 （PIK3R1）， insulin （INS）， glucokinase （GCK）， etc. The new prescription treated diabetes by regulating growth hormone receptor signaling， protein kinase A （PKA） activation， adrenoceptors and other pathways.

Conclusion

The therapeutic effect of new prescription containing Portulacae Herba created by big data analysis of TCM on diabetes reflects multi-component， multi-target， multi-pathway characteristics of TCM， which can provide scientific basis for explaining the mechanism and material basis of this new prescription in the treatment of diabetes.

关键词

Keywords

references

International Diabetes Federation （IDF） . IDF diabetes atlas-8th edition ［EB/OL］. http：//www.diabetesatlas.org http://www.diabetesatlas.org ， 2019-09-15 / 2020-02-20 .

杨文英 . 中国糖尿病的流行特点及变化趋势［J］. 中国科学：生命科学， 2018 ， 48 （ 8 ）： 812 - 819 .

傅晓晴 . 中西医结合治疗糖尿病的优势探讨［J］. 福建中医学院学报， 2001 ， 11 （ 3 ）： 55 - 57 .

贺宁 . 中医治疗“糖尿病”的优势［A］.中国中西医结合学会. 第七届全国中西医结合营养学术会议论文资料汇编［C］. 北京：出版社不详， 2016 ： 485 - 486 .

牛广财，朱丹 . 马齿苋化学成分及其药理作用研究进展［J］. 安徽农业科学， 2005 ， 33 （ 6 ）： 1090 - 1092 .

高红梅，陈新，王月珍 . 马齿苋降血糖有效部位研究［J］. 长春中医药大学学报， 2012 ， 28 （ 3 ）： 536 - 537 .

BAI Y ， ZANG X L ， MA J S ， et al . Anti-diabetic effect of Portulaca oleracea L. polysaccharide and its mechanism in diabetic rats ［J］. Int J Mol Sci ， 2016 ， 17 （ 8 ）： 1201 - 1214 .

唐仕欢，陈建新，杨洪军，等 . 基于复杂系统熵聚类方法的中药新药处方发现研究思路［J］. 世界科学技术—中医药现代化， 2009 ， 11 （ 2 ）： 225 - 228 .

XU H Y ， ZhANG Y Q ， LIU Z M ， et al . ETCM：an encyclopaedia of traditional Chinese medicine ［J］. Nucleic Acids Res ， 2019 ， 47 （ D1 ）： D976 - D982 .

耿亚，马月香，许海玉，等 . 《中药成方制剂》含山楂方剂用药规律研究［J］. 中国中药杂志， 2016 ， 41 （ 15 ）： 2932 - 2937 .

许海玉，刘振明，付岩，等 . 中药整合药理学计算平台的开发与应用［J］. 中国中药杂志， 2017 ， 42 （ 18 ）： 3633 - 3638 .

曼琼，王婷婷，唐纯玉，等 . 基于整合药理学策略分析小儿扶脾颗粒对功能性消化不良的精准应用［J］. 中国实验方剂学杂志， 2019 ， 25 （ 11 ）： 173 - 179 .

王晓岩，方芳，王卫群，等 . 左下肢丹毒合并Ⅱ型糖尿病护理体会［J］. 西南军医， 2009 ， 11 （ 4 ）： 776 .

王璐，吴寅 . 浅述从湿毒论治糖尿病足［J］. 新疆中医药， 2010 ， 28 （ 3 ）： 76 - 78 .

王世伟 . 糖尿病皮肤瘙痒症治疗体会［J］. 实用中医药杂志， 2013 ， 29 （ 9 ）： 772 - 773 .

李健，卢朋，唐仕欢，等 . 基于中医传承辅助系统的治疗肺痈方剂组方规律分析［J］. 中国实验方剂学杂志， 2012 ， 18 （ 2 ）： 254 - 257 .

赵进喜，冯兴中，仝小林，等 . 论糖尿病的中医核心病机与基本治法［J］. 北京中医药， 2019 ， 38 （ 1 ）： 3 - 6 .

吴艳，郑承红 . 防风通圣散联合二甲双胍片治疗腹型肥胖2型糖尿病临床观察［J］. 湖北中医杂志， 2011 ， 33 （ 2 ）： 23 - 24 .

KARADOGAN A H ， ARIKOGLU H ， GOKTURK F ， et al . PIK3R1 gene polymorphisms are associated with type 2 diabetes and related features in the Turkish population ［J］. Adv Clin Exp Med ， 2018 ， 27 （ 7 ）： 921 - 927 .

朱垚吉，王文绢，李庆生 . 2型糖尿病遗传倾向及其关联基因研究进展［J］. 中国慢性病预防与控制， 2015 ， 23 （ 3 ）： 229 - 232 .

朱静，何茳萍，张光亚，等 . ABCC8基因突变与新生儿糖尿病关系的研究进展［J］. 医学综述， 2017 ， 23 （ 12 ）： 2424 - 2428 .

张伟伟，杨震，张洪梅，等 . 囊性纤维化跨膜传导调节因子（CFTR）在胰岛 β 细胞损伤和胰岛素分泌过程中的作用及机制研究［A］.中华医学会. 中华医学会第十二次全国内分泌学学术会议论文汇编［C］. 重庆：出版社不详， 2013 ： 189 .

吴金梅，范颖，李新，等 . 基于析因设计探讨黄芪葛根配伍对糖尿病大鼠骨骼肌Ins/APN/LEP及其受体的影响［J］. 中华中医药学刊， 2019 ， 37 （ 6 ）： 1349 - 1351 .

SORTICA D A ， CRISPIM D ， ZAFFARI G P ， et al . The role of ecto-nucleotide pyrophosphatase/phosphodiesterase 1 in diabetic nephropathy ［J］. Arq Bras Endocrinol Metabol ， 2011 ， 55 （ 9 ）： 677 - 685 .

GOHARI L S ， SHARAFSHAH A ， ABBASPOUR S ， et al . Single locus and haplotype association of ENPP1 gene variants with the development of retinopathy among type 2 diabetic patients ［J］. Int Ophthalmol ， 2020 ， 40 （ 3 ）： 639 - 647 .

SUMI S ， RAMACHANDRAN S ， RAMANKUTTY V ， et al . ENPP1 121Q functional variant enhances susceptibility to coronary artery disease in South Indian patients with type 2 diabetes mellitus ［J］. Mol Cell Biochem ， 2017 ， 435 （ 1/2 ）： 67 - 72 .

FIGUEIRA M F ， CASTIGLIONE R C ， DELEMOSBABOSA C M ， et al . Diabetic rats present higher urinary loss of proteins and lower renal expression of megalin，cubilin，ClC-5，and CFTR ［J］. Physiol Rep ， 2017 ： 5 （ 13 ）： e13335 .

SOOD S ， LANDRETH H ， BUSTINZA J ， et al . Neonatal diabetes：case report of a 9-week-old presenting diabetic ketoacidosis due to an activating ABCC 8 gene mutation ［J］. J Investig Med High Impact Case Rep ， 2017 ， 5 （ 1 ）： 2324709617698718 .

CAI W ， ZHANG J ， YANG J ， et al . MicroRNA-24 attenuates vascular remodeling in diabetic rats through PI3K/Akt signaling pathway ［J］. Nutr Metab Cardiovasc Dis ， 2019 ， 29 （ 6 ）： 621 - 632 .

丁国宪，沈捷，陈家伟 . 胰岛素抵抗的分子遗传学病因［J］. 中华内科杂志， 1998 ， 37 （ 6 ）： 30 - 32 .

SONG Z X ， GUO Y F ， ZHOU M ， et al . The PI3K/p-Akt signaling pathway participates in calcitriol ameliorating podocyte injury in DN rats ［J］. Metabolism ， 2014 ， 63 （ 10 ）： 1324 - 1333 .

PARK J H ， SEO I ， SHIM H M ， et al . Melatonin ameliorates SGLT2 inhibitor-induced diabetic ketoacidosis by inhibiting lipolysis and hepatic ketogenesis in type 2 diabetic mice ［J］. J Pineal Res ， 2020 ， 68 （ 2 ）： e12623 .

THAKRAN S ， ZHANG Q H ， MORALES-TIRADO V ， et al . Pioglitazone restores IGFBP-3 levels through DNA PK in retinal endothelial cells cultured in hyperglycemic conditions ［J］. Invest Ophthalmol Vis Sci ， 2015 ， 56 （ 1 ）： 177 - 184 .

LU J M ， ZHANG Z Z ， MA X ， et al . Repression of microRNA-21 inhibits retinal vascular endothelial cell growth and angiogenesis via PTEN dependent-PI3K/Akt/VEGF signaling pathway in diabetic retinopathy ［J］. Exp Eye Res ， 2020 ， 190 ： 107886 .

VINDEIRINHO J ， SANTIAGO A R ， CAVADAS C ， et al . The adenosinergic system in diabetic retinopathy ［J］. J Diabetes Res ， 2016 ， doi： 10.1155/2016/4270301 http://dx.doi.org/10.1155/2016/4270301 .

WANG D J ， LUO P ， WANG Y B ， et al . Glucagon-like peptide-1 protects against cardiac microvascular injury in diabetes via a cAMP/PKA/Rho-dependent mechanism ［J］. Diabetes ， 2013 ， 62 （ 5 ）： 1697 - 1708 .

QUEZADA C ， ALARCÓN S ， JARAMILLO C ， et al . Targeting adenosine signaling to treatment of diabetic nephropathy ［J］. Curr Drug Targets ， 2013 ， 14 （ 4 ）： 490 - 496 .

MARTÍN R S ， VALLADARES D ， ROA H ， et al . Do adenosine receptors offer new therapeutic options for diabetic nephropathy？［J］. Curr Vasc Pharmacol ， 2009 ， 7 （ 4 ）： 450 - 459 .

WANG D Z ， JIN M Y ， ZHAO X Y ， et al . FGF1 ΔHBS ameliorates chronic kidney disease via PI3K/AKT mediated suppression of oxidative stress and inflammation ［J］. Cell Death Dis ， 2019 ， 10 （ 6 ）： 464 .

FAN L ， ZHANG H F ， LI X B ， et al . Emodin protects hyperglycemia-induced injury in PC-12 cells by up-regulation of miR-9 ［J］. Mol Cell Endocrinol ， 2018 ， 474 ： 194 - 200 .

胡其娴 . 生长激素受体及其亚型与糖尿病及其并发症的关系［J］. 医学综述， 2011 ， 17 （ 20 ）： 3117 - 3120 .

蔡春沉，王洪玺，王肃 . 地黄多糖对肥胖糖尿病大鼠模型的治疗作用及对血清中GLP-1、GIP水平的影响［J］. 中国老年学杂志， 2013 ， 33 （ 18 ）： 4506 - 4507 .

李凤林，余蕾 . 马齿苋多糖降血糖与血脂作用研究［J］. 中国食品添加剂， 2011 （ 1 ）： 64 - 68 .

张兆洪，孙美荣 . 保健植物马齿苋［J］. 生物学杂志， 1991 ， 18 （ 1 ）： 26 - 27 .

范景辉，赵玉梅，李志平 . 小檗碱的药理作用研究［J］. 中国药物经济学， 2014 ， 9 （ 6 ）： 220 - 221 .

王云山，张洪，张晓春 . 药根碱对糖尿病模型大鼠血管Akt/AMPK/eNOS信号通路的影响［J］. 医药导报， 2017 ， 36 （ 10 ）： 1107 - 1111 .

姜盈盈，林岳 . 黄柏碱改善脓毒症大鼠急性肾损伤的作用及机制研究［J］. 中国中西医结合外科杂志， 2019 ， 25 （ 6 ）： 882 - 887 .

许瑞，刘莉，毕艳平，等 . 梓醇对糖尿病及其并发症作用的研究进展［J］. 中西医结合心脑血管病杂志， 2015 ， 13 （ 9 ）： 1082 - 1085 .

方莉，张培培，马红珍 . 加味黄风汤对糖尿病肾病足细胞损伤保护机制研究进展［J］. 辽宁中医药大学学报， 2016 ， 18 （ 12 ）： 121 - 123 .

周萍，罗华丽，胡红 . 大黄与栀子的配伍机制及临床意义［J］. 重庆医学， 2013 ， 42 （ 16 ）： 1814 - 1816 .

杨兆庚，陈宝琴 . 防风治疗脱疽［J］. 中医杂志， 2003 ， 44 （ 6 ）： 411 - 412 .

孙雪梅，卢先明，邓晶晶，等 . HPLC测定黄柏不同部位中的盐酸小檗碱和盐酸药根碱［J］. 华西药学杂志， 2010 ， 25 （ 5 ）： 101 - 102 .

刘迪，王彬，张莉，等 . 马齿苋中去甲肾上腺素和多巴胺的测定研究［J］. 食品科技， 2017 ， 42 （ 8 ）： 296 - 299 .

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