一种治疗非酒精性脂肪肝中药的机理分析装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种治疗非酒精性脂肪肝中药的机理分析装置及方法。本发明专利技术通过数据挖掘算法分析大量中药处方，获得高度关联的中药药方组合，再运用中药网络药理学知识，将复杂网络分析技术和大数据技术有效结合起来，分析具体的活性成分的潜在作用靶点，填补了目前中药治疗NAFLD的作用机制说明的空白，同时也为发掘潜在作用机制提供新思路，为后续新药的研发提供理论基础。供理论基础。供理论基础。

【技术实现步骤摘要】
一种治疗非酒精性脂肪肝中药的机理分析装置及方法


[0001]本专利技术属于数据挖掘领域和网络药理学领域，具体涉及一种治疗非酒精性脂肪肝中药的机理分析装置及方法。

技术介绍

[0002]中药学在多年来的临床实践中积累了庞大的处方数据，这些数据积淀了众多中医药师用药经验与药理知识，但是由于缺乏完善的数据分析方法，许多处方数据中具有价值的知识规律还未被挖掘出来。数据挖掘技术对于复杂、多维的系统具有极高的适应性，非常适用于海量数据的潜在规律的挖掘与分析，可从不同侧面反映事物的因果关系。使用关联分析、聚类分析等数据挖掘方法，探索中医药处方内蕴含的用药与配伍知识，可为中医辨证论治的信息化提供理论基础；将其隐性的规律归纳总结，有助于推进中医“可直接继承、可测量、可验证”理论体系的构建。
[0003]中医学的整体观念与网络药理学、网络生物学等前沿科技的核心思想具有相通之处，随着网络药理学与中药研究的深入结合，中药网络药理学得到了快速的发展。中药网络药理学作为一门以中医药基本理论为指导的生物网络信息学科，其核心在于把握整体观念，旨在从生物体整体的生理病理角度出发，在细胞、分子、人体调控网络、器官等多个层面去研究中药的药理作用机制，进而为复杂疾病的治疗提供理论基础与研究方向，同时促进中药研究从当前的“单一靶标、单一药物”模式转向“网络靶标，多成分药物”的新模式。
[0004]数据挖掘技术与网络药理学的结合使用能够更好的探索中医药处方中蕴含的知识以及潜在的规律，并且能够为中医学从基于经验迈向基于证据提供新的途径，加速中药药物发现的进程，改进当前的处方药物研究策略，同时也为新药的研发提供理论基础。
[0005]非酒精性脂肪肝(nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)是一种以肝实质细胞脂肪变性和脂肪贮积为特征的疾病，它从肝脏病变，肝脏的脂肪堆积，影响体内物质代谢开始，进而影响血脂及血糖水平，逐渐进展为脂肪性肝炎、不可逆的肝纤维化，最终发展为肝癌。目前，NAFLD的发病趋向年轻化，且发病率在国内外均呈现逐年上升趋势，据统计NAFLD在全球成人中的发病率为25％。在中国，NAFLD更是肝功能异常的首要原因，同时也是第二大肝病隐患。中医对于NAFLD的治疗自古就有，将其归属于“胁痛”“肝癖”“积证”“肥气”等病证范畴。目前，临床上存在着大量治疗NAFLD的中医药处方，但是其中所蕴含的用药配伍知识以及潜在的规律尚未明确，同时也存在着具体药物分子作用机制不明确的问题。当前缺乏一种综合性的方法能够同时解决以上两个问题，而本专利技术使用数据挖掘与网络药理学分析相结合的方法，能够探究中药治疗NAFLD的处方用药规律，以及具体的药理作用机制，同时也能促进治疗NAFLD疾病的新药研发，为其提供理论基础。

技术实现思路

[0006]本专利技术的一个目的是提供一种治疗非酒精性脂肪肝中药的机理分析装置。本专利技术通过数据挖掘算法分析大量中药处方，获得高度关联的中药药方组合，再运用中药网络药
理学知识，将复杂网络分析技术和大数据技术有效结合起来，分析具体的活性成分的潜在作用靶点，填补了目前中药治疗NAFLD的作用机制说明的空白，同时也为发掘潜在作用机制提供新思路，为后续新药的研发提供理论基础。
[0007]一种治疗非酒精性脂肪肝中药的机理分析装置包括：
[0008]数据获取模块，用于获取治疗非酒精性脂肪肝的相关药方；并统计所有药方中各中药的出现频率，根据前N1出现频率较高中药，N1可以为10％。然后标记将上述出现频次较高中药在所有药方中的出现情况，出现设置T，未出现设置成F，作为数据预处理文件；用数据挖掘软件SPSS Modeler，选择apriori算法模型；在SPSS Modeler软件中导入数据预处理文件，得到前项和后项；根据置信度进行从大到小排序，筛选出前N2个置信度对应的前项和后项对应的中药，作为关键中药。
[0009]中药分析模块，用于分析数据获取模块传送的关键中药化学成分及靶点；
[0010]疾病分析模块，用于获得与非酒精性脂肪肝相关的靶点，然后根据标准进行筛选合并。
[0011]PPI蛋白质互作网络图构建模块，用于关键中药的靶点与疾病NAFLD的靶点信息中取交集，获得共同靶点信息；将共同靶点信息导入String蛋白质数据库，绘制共同靶点的PPI蛋白质互作网络图，并获取靶点相互作用数据。将共同靶点的相互作用数据导入Cytoscape 3.8.2软件分析，计算连接度，获取核心靶点并进行分析。
[0012]药方作用机制分析模块，用于利用metascape系统数据库，对PPI蛋白质互作网络图构建模块获取的共同靶点进行GO富集分析和KEGG富集分析，解析药方中各中药在治疗非酒精性脂肪肝的过程中的作用机制。
[0013]本专利技术的另一个目的是提供一种基于数据挖掘与网络药理学分析中药治疗非酒精性脂肪肝的方法，包括以下步骤：
[0014](1)对中药药方数据进行数据挖掘，获取合理的中药组合：
[0015]从医院中药药方大数据中，以非酒精性脂肪肝为关键字筛选出相关药方；并统计所有药方中各中药的出现频率，根据前N1出现频率较高的中药，N1可以为10％。然后标记将上述出现频次较高中药在所有药方中的出现情况，出现设置T，未出现设置成F，作为数据预处理文件；用数据挖掘软件SPSS Modeler，选择apriori算法模型；在SPSS Modeler软件中导入数据预处理文件，得到前项和后项；根据置信度进行从大到小排序，筛选出前N2个置信度对应的前项和后项对应的中药，作为关键中药。
[0016](2)获得中药组合中各个中药的化学成分及靶点：
[0017]以关键中药作为关键字，在中药系统药理学数据库与分析平台TCMSP数据库中，以ADME参数筛选标准，获得对应中药活性化合物和靶点信息。利用Cytoscape 3.8.2软件，将中药的活性化合物及其作用靶点信息绘制成中药
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活性成分
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靶点的PPI图。
[0018](3)获得疾病NAFLD的作用靶点：
[0019]从GeneCards基因数据库、OMIM数据库，以非酒精性脂肪肝缩写：“NAFLD”为关键词进行检索，获得与非酒精性脂肪肝相关的靶点，然后根据标准进行筛选合并。
[0020](4)构建中药与NAFLD的PPI网络图：
[0021]从关键中药的靶点信息与疾病NAFLD的靶点信息中取交集，获得共同靶点信息。将共同靶点信息导入String蛋白质数据库，绘制共同靶点的PPI蛋白质互作网络图，并获取靶
点相互作用数据。将共同靶点的相互作用数据导入Cytoscape 3.8.2软件分析，计算连接度，获取核心靶点并进行分析。
[0022](5)对共同靶点进行富集分析：
[0023]利用metascape系统数据库，对共同靶点进行GO富集分析和KEGG富集分析，解析药方在治疗非酒精性脂肪肝的过程中的作用机制。
[0024]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种治疗非酒精性脂肪肝中药的机理分析装置，其特征在于包括：数据获取模块，用于获取治疗非酒精性脂肪肝的相关药方；并统计所有药方中各中药的出现频率，根据前N1出现频率较高中药；然后标记将上述出现频次较高中药在所有药方中的出现情况，出现设置T，未出现设置成F，作为数据预处理文件；在SPSS Modeler软件中导入数据预处理文件，得到前项和后项；根据置信度进行从大到小排序，筛选出前N2个置信度对应的前项和后项对应的中药，作为关键中药；中药分析模块，用于分析数据获取模块传送的关键中药化学成分及靶点；疾病分析模块，用于获得与非酒精性脂肪肝相关的靶点；PPI蛋白质互作网络图构建模块，用于关键中药的靶点与疾病NAFLD的靶点信息中取交集，获得共同靶点信息；将共同靶点信息导入String蛋白质数据库，绘制共同靶点的PPI蛋白质互作网络图，并获取靶点相互作用数据；将共同靶点的相互作用数据导入Cytoscape 3.8.2软件分析，计算连接度，获取核心靶点并进行分析；药方作用机制分析模块，用于利用metascape系统数据库，对PPI蛋白质互作网络图构建模块获取的共同靶点进行GO富集分析和KEGG富集分析，解析药方中各中药在治疗非酒精性脂肪肝的过程中的作用机制。2.根据权利要求1所述的一种治疗非酒精性脂肪肝中药的机理分析装置，其特征在于数据挖掘软件SPSS Modeler，选择apriori算法模型。3.一种基于数据挖掘与网络药理学分析中药治疗非酒精性脂肪肝的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)对中药药方数据进行数据挖掘，获取合理的中药组合：从医院中药药方大数据中，以非酒精性脂肪肝为关键字筛选出...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨勇，谢宇鑫，沈坤龙，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：