周金龍 謝旭陽 巴合扎提?恩特馬克 古麗菲拉?庫爾班江 金晶

【摘要】：網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)是基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建與分析技術(shù)，常用數(shù)據(jù)庫目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建往往采用生物學(xué)、藥理學(xué)知識梳理的方法，并應(yīng)用數(shù)據(jù)庫和統(tǒng)計(jì)分析。中藥產(chǎn)品化學(xué)物質(zhì)實(shí)體與機(jī)體生物活動的交互規(guī)律研究成為中藥現(xiàn)代研究的重要切入點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)”“精準(zhǔn)藥學(xué)”相輔相成，基于基因、靶點(diǎn)和蛋白之間復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)關(guān)系和大數(shù)據(jù)庫的研究，有利于新藥研發(fā)，本次研究通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法研究川貝母主要活性成分及藥理機(jī)制，探討川貝母藥效物質(zhì)基礎(chǔ)及多維藥理作用，為下一步試驗(yàn)驗(yàn)證及研發(fā)提供理論依據(jù)?，F(xiàn)總結(jié)如下。

【關(guān)鍵詞】川貝母;網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué);化痰止咳

1.網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的研究現(xiàn)狀

網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)（Network pharmacology）是基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建與分析技術(shù)，結(jié)合系統(tǒng)生物學(xué)和多向藥理學(xué)發(fā)展而來的一種研究藥物的新方法、新理念[1]，通過運(yùn)用組學(xué)、高通量篩選、分子交換驗(yàn)證及網(wǎng)絡(luò)分析等技術(shù)揭露藥物、基因、靶點(diǎn)與疾病之間復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)信號關(guān)系，分析并模擬預(yù)測藥物的藥理作用機(jī)制并通過相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)、評估藥物的治療效果、毒副反應(yīng)及理論機(jī)制[2]。

研究通過整合包括生物網(wǎng)絡(luò)、藥物-藥物網(wǎng)絡(luò)，藥物-靶標(biāo)網(wǎng)絡(luò)和靶標(biāo)-疾病網(wǎng)絡(luò)三個(gè)層次，利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析方法，得到“整體大于部分之和”的研究結(jié)果[3]。研究思路通常先整合篩選數(shù)據(jù)庫中的現(xiàn)有數(shù)據(jù)并建立特定藥物作用機(jī)制網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型，再從生物網(wǎng)絡(luò)平衡的角度解析藥物發(fā)揮作用的藥理機(jī)制，提出一種基于網(wǎng)絡(luò)的復(fù)方中藥研究計(jì)算工作流程，Hsin K Y等[4]采用對接或分子動力學(xué)等方法量化蛋白質(zhì)和化合物之間的相互作用來模擬生物網(wǎng)絡(luò)動態(tài)，并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龊突瘜W(xué)信息學(xué)來預(yù)測數(shù)據(jù)庫內(nèi)部天然化合物的安全性，該方法不僅有助于闡釋配方的劑量效應(yīng)其仿真結(jié)果也有利于設(shè)計(jì)新的藥物組合。

常用數(shù)據(jù)庫目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建往往采用生物學(xué)、藥理學(xué)知識梳理的方法，并應(yīng)用數(shù)據(jù)庫和統(tǒng)計(jì)分析[5]。常用的藥物分子數(shù)據(jù)庫有Drug bank（www.drugbank.ca）、 中藥化學(xué)信息數(shù)據(jù)庫（www.chem960.com）及中國天然產(chǎn)物數(shù)據(jù)庫（www.pharmdata.ac.cn）等，以上數(shù)據(jù)庫提供了藥物分子的結(jié)構(gòu)、功能、作用途徑等信息數(shù)據(jù);常用的靶點(diǎn)數(shù)據(jù)庫有OMIM（www.omim.org）、Thomoson Pharma、Therapeutic Target Database（https：//db.idrblab.org/ttd/）、Entrez gene（www.ncbi.gene.com）等，它們主要提供與疾病相關(guān)的基因、蛋白質(zhì)靶點(diǎn)信息及藥物分子-靶點(diǎn)作用關(guān)系信息。同時(shí)，大量數(shù)據(jù)分析離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)的輔助，網(wǎng)絡(luò)可視化工具可將復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，直觀呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的相互聯(lián)系，可視化工具主要有 Cytoscape、 Pajek、 GUESS及WDAS等。

2.基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的中藥學(xué)研究

千百年來，以“整體觀”和“辨證論治”為指導(dǎo)的中醫(yī)學(xué)思想創(chuàng)立了眾多臨床療效確切的單味藥及復(fù)方制劑，但因其復(fù)雜的成分，多靶點(diǎn)的起效機(jī)制而限制其進(jìn)一步發(fā)展，近年來，中藥產(chǎn)品化學(xué)物質(zhì)實(shí)體與機(jī)體生物活動的交互規(guī)律研究成為中藥現(xiàn)代研究的重要切入點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)”“精準(zhǔn)藥學(xué)”相輔相成，基于基因、靶點(diǎn)和蛋白之間復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)關(guān)系和大數(shù)據(jù)庫的研究，有利于新藥研發(fā)，首先，預(yù)測復(fù)方中藥活性成分（潛在靶標(biāo)）、可能作用的信號通路及主要藥效成分，Wu X M等[6]發(fā)現(xiàn)六味地黃丸不同活性成分組合可作用于共同的網(wǎng)絡(luò)化靶點(diǎn)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)其具有阻止疾病從炎癥發(fā)展到癌癥階段的作用;其次，通過構(gòu)建靶標(biāo)-疾病之間的復(fù)雜關(guān)系網(wǎng)絡(luò)挖掘其中關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和功能模塊，用于尋找單分子多靶點(diǎn)或多分子多靶點(diǎn)的潛在新藥，徐婷等[7]根據(jù)黃芪-當(dāng)歸的化學(xué)成分及相關(guān)作用靶點(diǎn)匯聚成藥物-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，并對相關(guān)靶點(diǎn)的基因及涉及的通路進(jìn)行功能注釋分析，篩選獲得58個(gè)活性成分及206個(gè)相關(guān)靶點(diǎn)，分布于傳導(dǎo)、細(xì)胞凋亡、炎癥反應(yīng)等多條生物信號的通路;同時(shí)，融合病證理念，通過構(gòu)建“藥物-靶標(biāo)-病證”，復(fù)雜關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，以相關(guān)蛋白、靶點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)，從而多層次、系統(tǒng)地表征疾病或證候與生物分子的關(guān)系，李琳等[8]通過數(shù)據(jù)庫搜集并結(jié)合生物學(xué)網(wǎng)絡(luò)，建立痰瘀互結(jié)證網(wǎng)絡(luò)模型，采用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵W(xué)對靶點(diǎn)進(jìn)行分析，有助于進(jìn)一步認(rèn)識復(fù)方中藥與此病證的作用關(guān)聯(lián);最后，從整體上系統(tǒng)全面地闡釋藥物治療疾病的作用機(jī)制，為復(fù)方中藥的毒理學(xué)研究開辟了新道路，利用網(wǎng)絡(luò)建模來識別復(fù)方中藥中的有毒成分和毒理學(xué)機(jī)制，并預(yù)測機(jī)體潛在的不良反應(yīng)和復(fù)方中藥配伍的矛盾，沈紅等[9]使用液質(zhì)聯(lián)用儀器測定大鼠體內(nèi)血漿中的3種烏頭類生物堿含量并同時(shí)建立藥物動力學(xué)實(shí)驗(yàn)來觀察其在大鼠體內(nèi)的含量變化，發(fā)現(xiàn)甘草與附子配伍能減少大鼠對有毒物質(zhì)的吸收，而甘草附子合煎相較于兩者單煎合并，其藥效更強(qiáng)。

3.川貝母治療肺系疾病的研究現(xiàn)狀

川貝母為百合科植物川貝母（ Fritillaria cirrhosa D. Don）、暗紫貝母（Fritillaria unibracteata Hsiao et K. C. Hsia）、甘肅貝母（ Fritillaria przewalskii Maxim.）、梭砂貝母（ Fritillaria delavayi Franch.）、太白貝母（Fritillaria tai paiensis P.Y.Li）或瓦布貝母[ Fritillaryia unibracteata hsiao et K. C. Hsia var. wabuensis（S. Y. Tang et S. C. Yue）Z. D. Liu， S. Wang et S.C.Chen]的干燥鱗莖[10]，是臨床常用止咳藥物之一，始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，列為中品，在《本草綱目》以前，歷代文獻(xiàn)均未明確分條論述川貝母和浙貝母。明本草匯言有“川者為妙”之說，自此遂有川貝母和浙貝母之別，川貝母具有止咳化痰，潤肺散結(jié)的作用，有“止咳圣藥”之稱[11]。主治肺虛久咳，虛勞咳嗽，燥熱咳嗽，肺癰，瘰疬，癰腫，乳癰等病癥，在許多治療支氣管炎、肺結(jié)核等病癥的中藥方劑或中成藥制劑中都有應(yīng)用[12]，2005年版《中國藥典》收載的中成藥中有174個(gè)成藥使用了川貝母原料，約占國家標(biāo)準(zhǔn)收載的中成藥總數(shù)2.27%。

現(xiàn)代藥理研究發(fā)現(xiàn)川貝母成分復(fù)雜，藥理作用多樣，有效成分主要包括西貝母堿、貝母素甲和貝母素乙等數(shù)百余種生物堿類成分，主要具有鎮(zhèn)咳祛痰、抗炎平喘、抑菌及降壓等作用。李萍等[13]證明川貝母可降低痰液黏稠度，對平滑肌有松弛作用，且川貝母中較高含量的皂苷可使小鼠呼吸道中的酚紅分泌物顯著增加，表明川貝母中皂苷可能是祛痰作用有效成分。川貝母中的西貝素、西貝素β-氮氧化物、異浙貝甲素、異浙貝甲素β-氮氧化物等4種生物堿是鎮(zhèn)咳、化痰、消炎的主要有效成分[14，15]，張羽飛等[16]發(fā)現(xiàn)川貝母可有效抑地制哮喘模型小鼠氣道炎癥反應(yīng)，改善哮喘癥狀。

然而，關(guān)于川貝母具體的活性物質(zhì)基礎(chǔ)及產(chǎn)生藥理作用的分子機(jī)制相關(guān)研究較少，對機(jī)體生理病理具體影響途徑依據(jù)尚不充，故本次研究目的在于利用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法整合并分析先期關(guān)于川貝母止咳化痰藥效物質(zhì)基礎(chǔ)及作用機(jī)制，為進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證和開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]Hopkins A L.Network pharmacology[J].nat biotechnol，2007，25（10）：1110-1111.

[2]Sobreira N， Schiettecatte F， Boehm C， et al. New tools for Mendelian disease gene identification： Pheno DB variant analysis module; and GeneMatcher， a web-based tool for linking investigators with an interest in the same gene[J]. Hum Mutat， 2015，36（04）：425-431.

[3]周文霞，程肖蕊，張永祥.網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)：認(rèn)識藥物及發(fā)現(xiàn)藥物的新理念[J].中國藥理學(xué)與毒理學(xué)雜志，2012.26（01）：4-9.

[4]Hsin K Y， Matsuoka Y， Asai Y， et al. systemsDock： a web server for network pharmacology-based prediction and analysis[J]. Nucleic Acids Res， 2016，44（W1）：W507-W513.

[5]Liu C X， Liu R， Fan H R， et al. Network pharmacology bridges traditional application and modern development of traditional Chinese medicine[ J]. Chin Herbal Med， 2015， 7（1）： 3-17.

[6]Wu X M， Wu C F. Network pharmacology： a new approach to unveiling Traditional Chinese Medicine[J]. Chin J Nat Med.2015，13（1）：1-2.

[7]徐婷，麥葭沂，向俊，等.“黃芪-當(dāng)歸”藥對主要活性成分的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究[J].中藥材，2017，40（9）：2197-2202.

[8]李琳，李苒，高杉，等.基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)探討病證方對應(yīng)關(guān)系的研究思路[J].天津中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，32（4）：197-199.

[9]沈紅，朱玲英，姚楠，等.甘草與附子配伍對烏頭堿、新烏頭堿、次烏頭堿大鼠藥動學(xué)的影響[J].中藥材，2011，34（6）：937.

[10]國家藥典委員會.中華人民共和國藥典[M].北京：中國醫(yī)藥科技出版社，2015：36-37，292.

[11]邱玏.川貝母、浙貝母功效沿革考辨[J].安徽中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2018，37（06）：1-3.

[12]南京中醫(yī)藥大學(xué).中藥大辭典[M].2版.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2014：298，2711.

[13]李萍，季輝，徐國鈞，等.貝母類中藥的鎮(zhèn)咳祛痰作用研究[J].中國藥科大學(xué)學(xué)報(bào)，1993，24（6） ： 360 -362.

[14]Wang D D，Zhu J Y，Wang S，et al.Antitussive， expectorant and anti-inflammatory alkaloids from Bulbus Fritillariae cirrhosae[J].Fitoterapia，2011，82（ 8） ： 1290-1294.

[15]Wang D D，Wang S，Chen X，et al.Antitussive， expectorant and anti-inflammatory activities of four alkaloids isolated from Bulbus of Fritillaria wabuensis[J].Journal of Ethnopharmacology，2012，139（1） ：189- 193.

[16]張羽飛，徐紅納，黃偉，任公平，李厚忠.川貝母對哮喘模型小鼠氣道炎癥及ERK/MAPK信號通路的影響[J].中國藥房，2018，29（03）：343-348.