楊一博,徐 穎,王 璐,樊媛芳,林 娜
中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院中藥研究所,北京 100700
圍絕經(jīng)期綜合征是指婦女因卵巢功能衰竭而出現(xiàn)的一系列由雌激素水平下降引起的不適癥狀,如心悸失眠、血壓升高、月經(jīng)紊亂、煩躁易怒、失眠、骨質(zhì)疏松等,中醫(yī)稱(chēng)之為“絕經(jīng)前后諸癥”,經(jīng)典補(bǔ)腎方劑在臨床上具有良好的治療效果[1]。青鹽方源于宋代《圣濟(jì)總錄》,由肉蓯蓉、巴戟天、牛膝、蜀椒、青鹽組成,5 味藥皆入腎經(jīng),是補(bǔ)腎益精的經(jīng)典方劑。肉蓯蓉甘咸而溫,質(zhì)地滋膩,性柔而不燥,補(bǔ)腎壯陽(yáng)之中還兼有強(qiáng)陰潤(rùn)燥、益精之功,為君藥;巴戟天辛甘而溫,性偏燥而不柔,溫陽(yáng)助火力勝,兼有祛風(fēng)除濕之力,為臣藥;佐以牛膝、蜀椒(花椒),牛膝活血脈、補(bǔ)肝腎,既補(bǔ)且行能引藥入腎經(jīng),花椒溫補(bǔ)脾陽(yáng);青鹽為使藥,能引諸藥入腎經(jīng),潤(rùn)燥潛降;諸藥通過(guò)調(diào)補(bǔ)腎氣陰陽(yáng)、潤(rùn)燥益精,以達(dá)防治絕經(jīng)前后諸癥之功。課題組前期研究表明,青鹽方70%乙醇提取物具有雌激素樣作用,可促進(jìn)未成熟小鼠生殖靶器官子宮、陰道的生長(zhǎng)發(fā)育;還可抑制去雙側(cè)卵巢大鼠生殖靶器官萎縮,緩解實(shí)驗(yàn)性圍絕經(jīng)期綜合征近期焦慮癥狀和遠(yuǎn)期骨質(zhì)疏松癥狀[2-5]。但對(duì)于青鹽方治療圍絕經(jīng)期綜合征的組方配伍規(guī)律及合理性研究尚不全面。本研究結(jié)合青鹽方君臣佐使組方特點(diǎn),采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法,選取各組藥中的代表性成分進(jìn)行分析,對(duì)該方的配伍合理性進(jìn)行初步探究和闡釋。
中藥系統(tǒng)藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)與分析平臺(tái)(traditional chinese medicine systems pharmacology database and analysis platform,TCMSP)數(shù)據(jù)庫(kù)(http://tcmspw.com/)、PubChem 數(shù)據(jù)庫(kù)(http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/)、UniProt 數(shù)據(jù)庫(kù)(http://www.uniprot.org/)、Genecards數(shù)據(jù)庫(kù)(https://www.genecards.org/)、OMIM數(shù)據(jù)庫(kù)(https://omim.org/)、DisGeNET 數(shù)據(jù)庫(kù)(http://www.disgenet.org/)、STRING 數(shù)據(jù)庫(kù)(http://string-db.org/)、京都基因與基因組百科全書(shū)(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)數(shù)據(jù)庫(kù)(http://www.genome.jp/kegg/)、Cytoscape 3.7.1 軟件、Rx64 3.6.1 軟件、DAVID 6.8(https://david.ncifcrf.gov/)數(shù)據(jù)庫(kù)。
根據(jù)中醫(yī)方劑君、臣、佐、使的配伍法則及青鹽方方解,對(duì)青鹽方進(jìn)行以下拆方分組:君藥(肉蓯蓉)組、君+臣藥(肉蓯蓉+巴戟天)組、君+臣+佐藥(肉蓯蓉+巴戟天+花椒+牛膝)組、君+臣+佐+使藥(肉蓯蓉+巴戟天+花椒+牛膝+青鹽)組。
在TCMSP 數(shù)據(jù)庫(kù)中以各中藥名稱(chēng)檢索青鹽方5 味藥中所含的化學(xué)成分,篩選條件為生物利用度>30%、類(lèi)藥性>0.18。結(jié)合文獻(xiàn),不滿(mǎn)足篩選條件但文獻(xiàn)報(bào)道明確的有效成分也納入候選成分。
在TCMSP 數(shù)據(jù)庫(kù)中以各中藥名稱(chēng)進(jìn)行檢索得到潛在藥物靶點(diǎn)。將潛在藥物靶點(diǎn)導(dǎo)入U(xiǎn)niProt 蛋白數(shù)據(jù)庫(kù),轉(zhuǎn)換為官方名稱(chēng),在PubChem 數(shù)據(jù)庫(kù)搜索青鹽主要成分NaCl 所對(duì)應(yīng)的靶點(diǎn),得到各拆方組合的化學(xué)成分相關(guān)候選靶點(diǎn)。
在Genecards數(shù)據(jù)庫(kù)、OMIM數(shù)據(jù)庫(kù)、DisGeNET數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)圍絕經(jīng)期綜合征、雌激素低下、圍絕經(jīng)期焦慮、生殖道萎縮、骨質(zhì)疏松所對(duì)應(yīng)的靶點(diǎn)信息作為疾病靶點(diǎn)信息。
采用Rx64 3.7.1 軟件統(tǒng)計(jì)青鹽方各拆方組合與圍絕經(jīng)期綜合征疾病和各病理時(shí)期的共同靶點(diǎn),即為作用于圍絕經(jīng)期綜合征疾病和各病理時(shí)期的作用靶點(diǎn);將得到的作用于圍絕經(jīng)期綜合征的靶點(diǎn)導(dǎo)入STRING 平臺(tái)獲得蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用(proteinprotein interaction,PPI)網(wǎng)絡(luò),采用Cytoscape 軟件對(duì)PPI 網(wǎng)絡(luò)中的靶點(diǎn)進(jìn)行拓?fù)鋵傩苑治?,篩選出點(diǎn)度中心性和介數(shù)中心性均超過(guò)平均值的靶點(diǎn),作為后續(xù)分析的關(guān)鍵作用靶點(diǎn)[6]。
通過(guò)Cytoscape 軟件對(duì)篩選得到的關(guān)鍵作用靶點(diǎn)進(jìn)行GO 富集分析,在結(jié)果中選取P<0.05,排名前10 的項(xiàng)目進(jìn)行分析[7]。將關(guān)鍵作用靶點(diǎn)輸入DAVID 數(shù)據(jù)庫(kù),利用KEGG 數(shù)據(jù)庫(kù),選取P值(P<0.05)排名前20 的通路進(jìn)行分析。結(jié)合藥物化學(xué)成分、作用靶點(diǎn)、GO 富集分析和KEGG 富集分析結(jié)果,利用Cytoscape 軟件制作各拆方組合作用特點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)分析圖[8]。
通過(guò)檢索國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn),挖掘分析青鹽方相關(guān)的活性成分治療圍絕經(jīng)期綜合征的相關(guān)機(jī)制,為網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)所預(yù)測(cè)的結(jié)果提供文獻(xiàn)驗(yàn)證。
如表1所示,共得到君藥肉蓯蓉18個(gè)化學(xué)成分、240 個(gè)靶點(diǎn)。與疾病靶點(diǎn)作交集,得到216 個(gè)共有靶點(diǎn),具體成分及靶點(diǎn)見(jiàn)表2。216 個(gè)共有靶點(diǎn)中,204 個(gè)與雌激素低下相關(guān)、33 個(gè)與圍絕經(jīng)期焦慮相關(guān)、130 個(gè)與生殖道萎縮相關(guān)、139 個(gè)與骨質(zhì)疏松有關(guān),共214 個(gè)靶點(diǎn)參與了PPI 網(wǎng)絡(luò)。
對(duì)PPI 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行拓?fù)鋵傩苑治?,點(diǎn)度中心性和介數(shù)中心性均超過(guò)平均值的關(guān)鍵作用靶點(diǎn)有40 個(gè),分別為C-反應(yīng)蛋白(C-reactive protein,CRP)、谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶P1(glutathioneS-transferase P1,GSTP1)、Myc 原癌基因蛋白(myc proto-oncogene protein,MYC)、白細(xì)胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、基質(zhì)金屬蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9,MMP-9)、白細(xì)胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、絲裂原活化蛋白激酶3(mitogen-activated protein kinase 3,MAPK3)、內(nèi)皮型一氧化氮合酶 3(endothelial nitric oxide synthase 3,NOS3)、轉(zhuǎn)錄因子AP-1(transcription factor AP-1,JUN)、絲裂原活化蛋白激酶1(mitogen-activated protein kinase 1,MAPK1)、雌激素受體α(estrogen receptor α,ESR1)、超氧化物歧化酶2(superoxide dismutase 2,SOD2)、纖維連接蛋白(fibronectin,F(xiàn)N1)、受體酪氨酸蛋白激酶erbB-2(receptor tyrosine-protein kinase erbB-2,ERBB2)、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子A(vascular endothelial growth factor A,VEGFA)、胰島素(insulin,INS)、表皮生長(zhǎng)因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)、白細(xì)胞介素-2(interleukin-2,IL-2)、表皮生長(zhǎng)因子(epidermal growth factor,EGF)、半胱氨酸蛋白酶3(caspase-3,CASP3)、銅鋅超氧化物歧化酶1(Cu/Zn superoxide dismutase 1,SOD1 )、 細(xì)胞周期蛋白 B1(G2/mitotic-specific cyclin B1,CCNB1)、髓過(guò)氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)、半胱氨酸蛋白酶8(caspase-8,CASP8)、小凹蛋白1(caveolin-1,CAV1)、RAC-α 絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶(RAC-alpha serine/threonine-protein kinase,AKT1)、骨橋蛋白(osteopontin,SPP1)、G1/特異性細(xì)胞周期蛋白D1(G1/S-specific cyclin D1,CCND1)、細(xì)胞色素P450酶家族3A4 亞型(cytochrome P450 3A4,CYP3A4)、趨化因子8(C-X-C motif ligand 8,CXCL8)、雄激素受體(androgen receptor,AR)、蛋白激酶Cα(protein kinase C alpha,PRKCA)、信號(hào)傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子 3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)、間隙連接蛋白α-1(gap junction alpha-1 protein,GJA1)、轉(zhuǎn)錄因子p65(transcription factor p65,RELA)、血紅素加氧酶1(heme oxygenase 1,HMOX1)、過(guò)氧化物酶體增殖激活受體γ(peroxisome proliferator-activated receptor gamma,PPARG)、絲氨酸蛋白激酶(serine-protein kinase ATM,ATM)、前列腺素 G/H 合成酶 2(prostaglandin G/H synthase 2,PTGS2)、原癌基因c-Fos(proto-oncogene c-Fos,F(xiàn)OS),如圖1 所示。對(duì)關(guān)鍵作用靶點(diǎn)進(jìn)行GO 富集分析,君藥組治療圍絕經(jīng)期綜合征的相關(guān)生物過(guò)程涉及化學(xué)刺激反應(yīng)、應(yīng)激反應(yīng)、生物過(guò)程的正負(fù)調(diào)控、組織發(fā)育、細(xì)胞過(guò)程的負(fù)調(diào)控、調(diào)控細(xì)胞增殖、對(duì)類(lèi)固醇激素刺激的反應(yīng)、細(xì)胞凋亡的調(diào)節(jié)等。排除廣泛通路,KEGG通路富集分析結(jié)果顯示其相關(guān)通路主要富集在ER信號(hào)通路(涉及9 個(gè)靶點(diǎn))、磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)-蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)信號(hào)通路(涉及17 個(gè)靶點(diǎn))、MAPK 信號(hào)通路(涉及15 個(gè)靶點(diǎn))、缺氧誘導(dǎo)因子1(hypoxia-inducible factor 1,HIF-1)信號(hào)通路(涉及14 個(gè)靶點(diǎn))等。
表1 青鹽方“中藥-化學(xué)成分-預(yù)測(cè)靶點(diǎn)”信息Table 1 Information of “Chinese medicine-active ingredient-predictive target” for Qingyan Formula
表2 青鹽方作用于圍絕經(jīng)期綜合征的化學(xué)成分及靶點(diǎn)信息Table 2 Components and targets information of Qingyan Formula
如表1 所示,共得到君+臣藥組54 個(gè)化學(xué)成分、288 個(gè)靶點(diǎn)。與疾病靶點(diǎn)作交集,得到258 個(gè)共有靶點(diǎn),具體成分及靶點(diǎn)見(jiàn)表2。258 個(gè)共有靶點(diǎn)中肉蓯蓉18 個(gè)化學(xué)成分對(duì)應(yīng)216 個(gè)靶點(diǎn),巴戟天39 個(gè)化學(xué)成分對(duì)應(yīng)116 個(gè)靶點(diǎn)。258 個(gè)靶點(diǎn)中有243 個(gè)與雌激素低下相關(guān)(較君藥組增加39 個(gè))、38 個(gè)有圍絕經(jīng)期焦慮相關(guān)(較君藥組增加5 個(gè))、147 個(gè)與生殖道萎縮相關(guān)(較君藥組增加17 個(gè))、166 個(gè)與骨質(zhì)疏松有關(guān)(較君藥組增加27 個(gè)),257 個(gè)參與了PPI 網(wǎng)絡(luò)。對(duì)PPI 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行拓?fù)鋵傩苑治?,點(diǎn)度中心性和介數(shù)中心性均超過(guò)平均值的關(guān)鍵靶點(diǎn)共有47 個(gè),分別為膠質(zhì)纖維酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,G FA P)、三磷酸腺苷結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 G 2(ATP-binding cassette sub-family G member 2,ABCG2)、腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)、過(guò)氧化氫酶(catalase,CAT)、絲裂原活化蛋白激酶14(mitogen-activated protein kinase 14,MAPK14)、巴豆?;D(zhuǎn)移酶(histone acetyltransferase p300,EP300)、轉(zhuǎn)錄因子Sp1(transcription factor Sp1,SP1)、過(guò)氧化酶體增殖物激活受體α(peroxisome proliferator-activated receptor alpha,PPARA)、HIF1A、SOD1、MMP9、MAPK1、PRKCA、MYC、FOS、RELA、MAPK3、ATM、CXCL8、CCND1、FN1、AKT1、IL-1β、CASP8、CYP3A4、SPP1、JUN、CCNB1、VEGFA、IL-6、ESR1、INS、CAV1、PTGS2、GSTP1、PPARG、AR、CRP、HMOX1、ERBB2、CASP3、NOS3、EGFR、SOD2、STAT3、EGF、IL-2,如圖2 所示。對(duì)關(guān)鍵作用靶點(diǎn)進(jìn)行GO 富集分析,君+臣藥組治療圍絕經(jīng)期綜合征的相關(guān)生物過(guò)程涉及化學(xué)刺激反應(yīng)、調(diào)控發(fā)育過(guò)程、生物過(guò)程的正負(fù)調(diào)控、應(yīng)激反應(yīng)、組織增殖、細(xì)胞過(guò)程正負(fù)調(diào)控、調(diào)控細(xì)胞增殖、對(duì)類(lèi)固醇激素刺激的反應(yīng)等。排除廣泛通路,KEGG 通路富集分析結(jié)果顯示其相關(guān)通路主要富集在ER 信號(hào)通路(涉及10 個(gè)靶點(diǎn))、PI3K-Akt 信號(hào)通路(涉及18 個(gè)靶點(diǎn))、MAPK 信號(hào)通路(涉及17 個(gè)靶點(diǎn))、HIF-1 信號(hào)通路(涉及16 個(gè)靶點(diǎn))等。
圖1 君藥組作用特點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)分析Fig.1 Network analysis of pharmacological characteristics of Jun group
圖2 君+臣藥組作用特點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)分析Fig.2 Network analysis of pharmacological characteristics of Jun and Chen group
如表1 所示,共得到君+臣+佐藥組73 個(gè)化學(xué)成分、306 個(gè)靶點(diǎn)。與疾病靶點(diǎn)作交集,得到274 個(gè)共有靶點(diǎn),具體成分及靶點(diǎn)見(jiàn)表2。274 個(gè)共有靶點(diǎn)中肉蓯蓉18 個(gè)化學(xué)成分對(duì)應(yīng)216 個(gè)靶點(diǎn),巴戟天39個(gè)化學(xué)成分對(duì)應(yīng)116 個(gè)靶點(diǎn),花椒7 個(gè)化學(xué)成分對(duì)應(yīng)147 個(gè)靶點(diǎn),牛膝16 個(gè)化學(xué)成分對(duì)應(yīng)170 個(gè)靶點(diǎn)。274 個(gè)靶點(diǎn)中有258 個(gè)與雌激素低下相關(guān)(較君+臣藥組增加15 個(gè))、40 個(gè)有圍絕經(jīng)期焦慮相關(guān)(較君+臣藥組增加2 個(gè))、153 個(gè)與生殖道萎縮相關(guān)(較君+臣藥組增加6 個(gè))、176 個(gè)與骨質(zhì)疏松有關(guān)(較君+臣藥組增加10 個(gè)),273 個(gè)參與了PPI 網(wǎng)絡(luò)。如圖3 所示,對(duì)PPI 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行拓?fù)鋵傩苑治?,點(diǎn)度中心性和介數(shù)中心性值均超過(guò)平均值的關(guān)節(jié)靶點(diǎn)共有48 個(gè),分別為絲裂原活化蛋白激酶8(mitogenactivated protein kinase 8,MAPK8)、細(xì)胞色素C(cytochrome C,CYCS)、載脂蛋白A1(apolipoprotein A1,APOA1)、CAT、MMP9、GSTP1、PPARA、AKT1、ESR1、SPP1、NOS3、FOS、SOD2、CCND1、MAPK3、ERBB2、CASP3、CYP3A4、CXCL8、EP300、EGFR、PPARG、AR、GJA1、IL-1β、BDNF、SP1、EGF、STAT3、PRKCA、CAV1、MAPK1、FN1、RELA、ATM、CASP8、JUN、HMOX1、PTGS2、VEGFA、MAPK14、ABCG2、IL-2、IL-6、INS、HIF-1α、MYC、SOD1。對(duì)關(guān)鍵作用靶點(diǎn)進(jìn)行GO 富集分析,君+臣+佐藥組治療圍絕經(jīng)期綜合征的相關(guān)生物過(guò)程涉及化學(xué)刺激反應(yīng)、生物過(guò)程的正負(fù)調(diào)控、調(diào)控發(fā)育過(guò)程、細(xì)胞過(guò)程正負(fù)調(diào)控、應(yīng)激反應(yīng)、細(xì)胞凋亡的調(diào)節(jié)、代謝過(guò)程正負(fù)調(diào)控、組織增殖、對(duì)類(lèi)固醇激素刺激的反應(yīng)等。排除廣泛通路,KEGG 通路富集分析結(jié)果顯示其相關(guān)通路主要富集在ER 信號(hào)通路(涉及10 個(gè)靶點(diǎn))、MAPK 信號(hào)通路(涉及18 個(gè)靶點(diǎn))、PI3K-Akt 信號(hào)通路(涉及18 個(gè)靶點(diǎn))、HIF-1 信號(hào)通路(涉及16 個(gè)靶點(diǎn))等。
圖3 君+臣+佐藥組作用特點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)分析Fig.3 Network analysis of pharmacological characteristics of Jun-Chen-Zuo group
如表1 所示,共得到君+臣+佐+使藥(全方)組74 個(gè)化學(xué)成分、322 個(gè)靶點(diǎn)。與疾病靶點(diǎn)作交集,得到290 個(gè)共有靶點(diǎn),具體成分及靶點(diǎn)見(jiàn)表2。290個(gè)共有靶點(diǎn)中肉蓯蓉18 個(gè)化學(xué)成分對(duì)應(yīng)216 個(gè)靶點(diǎn),巴戟天39 個(gè)化學(xué)成分對(duì)應(yīng)116 個(gè)靶點(diǎn),花椒7個(gè)化學(xué)成分對(duì)應(yīng)147 個(gè)靶點(diǎn),牛膝16 個(gè)化學(xué)成分對(duì)應(yīng)170 個(gè)靶點(diǎn),青鹽1 個(gè)化學(xué)成分對(duì)應(yīng)19 個(gè)靶點(diǎn)。290 個(gè)共有靶點(diǎn)中有273 個(gè)與雌激素低下相關(guān)(較君+臣+佐藥組增加15 個(gè))、40 個(gè)與圍絕經(jīng)期焦慮相關(guān)(較君+臣+佐藥組未增加)、162 個(gè)與生殖道萎縮相關(guān)(較君+臣+佐藥組增加9 個(gè))、182個(gè)與骨質(zhì)疏松有關(guān)(較君+臣+佐藥組增加6 個(gè)),288 個(gè)參與了PPI 網(wǎng)絡(luò)。如圖4 所示,對(duì)PPI 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行拓?fù)鋵傩苑治?,點(diǎn)度中心性和介數(shù)中心性值均超過(guò)平均值的靶點(diǎn)共有51 個(gè),分別為趨化因子2(C-C motif chemokine 2,CCL2)、葡萄糖-6-磷酸脫氫酶(glucose-6-phosphatedehydrogenase,G6PD)、尿激酶型纖溶酶原激活物( urokinase-type plasminogen activator,PLAU)、熱休克蛋白A4(heat shock protein A4,HSPA4)、白細(xì)胞介素-10(interleukin-10,IL-10)、CCND1、ATM、MMP9、CYP3A4、EGFR、CXCL8、HIF-1α、PRKCA、PPARG、APOA1、STAT3、ESR1、CASP8、IL-2、CAT、PTGS2、SOD2、JUN、VEGFA、MYC、NOS3、RELA、BDNF、SOD1、CYCS、GSTP1、HMOX1、MAPK3、AR、ERBB2、MAPK14、EP300、FOS、CAV1、EGF、CASP3、MAPK1、IL-1β、MAPK8、SP1、PPARA、FN1、INS、SPP1、AKT1、IL-6。對(duì)關(guān)鍵作用靶點(diǎn)進(jìn)行GO 富集分析,君+臣+佐+使藥組治療圍絕經(jīng)期綜合征的相關(guān)生物過(guò)程涉及化學(xué)刺激反應(yīng)、應(yīng)激反應(yīng)、組織發(fā)育、生物過(guò)程的正負(fù)調(diào)控、細(xì)胞過(guò)程正負(fù)調(diào)控、細(xì)胞凋亡的調(diào)節(jié)、調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、對(duì)類(lèi)固醇激素刺激的反應(yīng)等。排除廣泛通路,KEGG通路富集分析結(jié)果顯示其相關(guān)通路主要富集在ER信號(hào)通路(涉及10 個(gè)靶點(diǎn))、PI3K-Akt 信號(hào)通路(涉及18 個(gè)靶點(diǎn))、MAPK 信號(hào)通路(涉及18 個(gè)靶點(diǎn))、HIF-1 信號(hào)通路(涉及16 個(gè)靶點(diǎn))等。
網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)涉及生物信息學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)檢索等技術(shù)和知識(shí),能預(yù)測(cè)出藥物與通路、疾病的相關(guān)性,構(gòu)建“藥物-成分-靶點(diǎn)-疾病”網(wǎng)絡(luò),揭示多分子藥物協(xié)同作用機(jī)制,與中藥及其復(fù)方多成分、多靶點(diǎn)、多途徑協(xié)同作用的原理契合度較高,因此本研究采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法,將青鹽方拆方作用于圍絕經(jīng)期綜合征分別進(jìn)行靶點(diǎn)預(yù)測(cè)篩選及功能和通路富集分析,探索補(bǔ)腎方劑青鹽方治療圍絕經(jīng)期綜合征的作用機(jī)制和配伍合理性。
圖4 君+臣+佐+使藥(全方)組作用特點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)分析Fig.4 Network analysis of pharmacological characteristics of Jun-Chen-Zuo-Shi group
本課題組前期開(kāi)展的青鹽方治療圍絕經(jīng)期焦慮癥的網(wǎng)絡(luò)分析[4],為更廣泛獲得該方治療該疾病的潛在靶標(biāo),結(jié)合TCMIP v2.0 和Swiss Target Prediction 得到青鹽方45 個(gè)化合物對(duì)應(yīng)的455 個(gè)潛在靶標(biāo)信息,并進(jìn)行初步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。本研究采用TCMSP 數(shù)據(jù)庫(kù)中的相關(guān)靶點(diǎn)功能,并結(jié)合文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)及知識(shí)歸納篩選出青鹽方74 個(gè)潛在化學(xué)成分及322 個(gè)潛在靶標(biāo)信息,旨在從網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)角度闡釋青鹽方防治圍絕經(jīng)期的作用特點(diǎn)及配伍規(guī)律。各藥可通過(guò)多種成分、多個(gè)靶點(diǎn)、多種信號(hào)通路作用于圍絕經(jīng)期綜合征,各藥之間既有重復(fù),又互相補(bǔ)充,全方作用于圍絕經(jīng)期綜合征的靶點(diǎn)290 個(gè),其中關(guān)鍵靶點(diǎn)51 個(gè),可通過(guò)化學(xué)刺激反應(yīng)、應(yīng)激反應(yīng)、組織發(fā)育、生物過(guò)程的正負(fù)調(diào)控、細(xì)胞過(guò)程正負(fù)調(diào)控、細(xì)胞凋亡的調(diào)節(jié)、調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、對(duì)類(lèi)固醇激素刺激的反應(yīng)等生物過(guò)程作用于圍絕經(jīng)期綜合征,主要通過(guò)影響細(xì)胞因子如AKT1、CCND1、凋亡調(diào)節(jié)劑B 淋巴細(xì)胞瘤2(B-cell lymphoma 2,Bcl-2),炎癥因子如IL-1β、IL-10、CCL2,內(nèi)分泌因子如BDNF、ESR1、AR 參與神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等,從而作用于圍絕經(jīng)期綜合征。KEGG通路富集結(jié)果顯示,青鹽方主要通過(guò)ER、PI3K-Akt、MAPK、HIF-1 等信號(hào)通路作用于圍絕經(jīng)期綜合征。
肉蓯蓉作為方中君藥,囊括了全方290 個(gè)靶點(diǎn)中的216 個(gè)靶點(diǎn),涉及圍絕經(jīng)期焦慮、生殖道萎縮、骨質(zhì)疏松各個(gè)不同癥狀和雌激素低下關(guān)鍵病理環(huán)節(jié)。在君藥基礎(chǔ)上依次增加臣、佐、使藥后,靶點(diǎn)個(gè)數(shù)和各通路所涉及的靶點(diǎn)均有不同程度的增加。君+臣藥組作為方中的核心藥對(duì),囊括了290 個(gè)靶點(diǎn)中258 個(gè)靶點(diǎn),臣藥巴戟天在君藥基礎(chǔ)上增加了42 個(gè)靶點(diǎn),尤以增加雌激素低下關(guān)鍵病理環(huán)節(jié)的靶點(diǎn)為最多,也涉及各個(gè)不同癥狀靶點(diǎn)的增加,提示君藥、君-臣藥對(duì)在方中的關(guān)鍵地位,對(duì)各個(gè)不同癥狀和雌激素低下關(guān)鍵病理環(huán)節(jié)均有防治作用。在君臣藥對(duì)基礎(chǔ)上加入佐藥花椒、牛膝后,增加了16 個(gè)靶點(diǎn),涉及各個(gè)不同癥狀和關(guān)鍵病理環(huán)節(jié)均有增加,顯示其在方中“佐”的地位。在君、臣、佐藥基礎(chǔ)上增加使藥青鹽后增加了16 個(gè)靶點(diǎn),在各個(gè)不同時(shí)期癥狀和關(guān)鍵病理環(huán)節(jié)均有涉及,如血清和糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)蛋白激酶(serum/ glucocorticoid-regulated kinase 1,SGK1)[9]、乙酰膽堿轉(zhuǎn)移酶(cholin acetyltransferase,CHAT)[10]涉及神經(jīng)-內(nèi)分泌系統(tǒng);炎癥因子高遷移率族蛋白B1(high mobility group protein B1,HMGB1)[11]、整合素β2(integrin beta 2,ITGB2)[12]涉及免疫、炎癥因子;G6PD[13]、15-羥基前列腺素脫氫酶(15-hydroxyprostaglandindehydrogenase,15-PGDH)[14]涉及細(xì)胞凋亡;碳酸酐酶1(carbonic anhydrase 1,CA1)[15]、碳酸酐酶2(carbonic anhydrase 2,CA2)[16]涉及骨代謝過(guò)程。表明青鹽作為引經(jīng)藥,在方中潤(rùn)燥潛降,引諸藥入腎經(jīng),可關(guān)聯(lián)多個(gè)圍絕經(jīng)期綜合征涉及的系統(tǒng)及功能,增加君臣佐藥組在各個(gè)不同癥狀和關(guān)鍵病理環(huán)節(jié)的參與防治,起到引經(jīng)報(bào)使的作用。
《素問(wèn)·上古天真論》云:“女子七歲腎氣盛,齒更發(fā)長(zhǎng);二七而天癸至,任脈通……時(shí)至七七則任脈虛,太沖脈衰少,天癸竭,地道不通,故形壞而無(wú)子也?!敝嗅t(yī)認(rèn)為婦女時(shí)至七七時(shí),腎氣衰,天癸竭,進(jìn)而出現(xiàn)“絕經(jīng)前后諸癥”即圍絕經(jīng)期綜合征,故腎虛是致圍絕經(jīng)期綜合征之本。課題組前期多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),補(bǔ)腎方藥作用于圍絕經(jīng)期綜合征與雌激素網(wǎng)絡(luò)有著密切聯(lián)系[2-3,17-19]。雌激素在整個(gè)生命過(guò)程中影響著雌性丘腦下部的活動(dòng),對(duì)性分化、發(fā)育和成熟均有影響,對(duì)骨代謝具有重要調(diào)節(jié)作用[20-21]。研究表明,方中肉蓯蓉、巴戟天、花椒、牛膝均含有雌激素樣作用的成分,如槲皮素(quercetin)作為肉蓯蓉、花椒、牛膝的共有成分,可與ESR1 結(jié)合發(fā)揮雌激素樣保護(hù)作用[22],并調(diào)控雌激素受體下游底物和信號(hào)通路,通過(guò)雌激素受體介導(dǎo)的通路促進(jìn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的增殖和成骨向分化,改善骨組織結(jié)構(gòu)和功能[23]。MAPK 信號(hào)通路可介導(dǎo)卵巢顆粒細(xì)胞增殖、分化、遷移、凋亡[24]。HIF-1 信號(hào)通路既可促進(jìn)骨形成和血管形成[25],又可增加破骨細(xì)胞的數(shù)量和破骨活性[26]。PI3K/Akt信號(hào)通路及其下游靶蛋白可參與骨形成和骨重建過(guò)程[27]。ErbB 信號(hào)通路可激活PI3K/Akt 途徑,促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞分化,干預(yù)神經(jīng)系統(tǒng)疾病[28]。調(diào)節(jié)VEGF 信號(hào)通路可改善腦部微循環(huán)與腦代謝異常,從而緩解焦慮、抑郁等情況[29]。p53 信號(hào)通路參與誘導(dǎo)子宮內(nèi)膜細(xì)胞凋亡[30],抑制原代海馬神經(jīng)元細(xì)胞凋亡[31]。
本研究通過(guò)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法,分析青鹽方中各拆方組合作用于圍絕經(jīng)期綜合征的作用靶點(diǎn)及機(jī)制,揭示青鹽方作用于圍絕經(jīng)期綜合征的作用機(jī)制及君、臣、佐、使配伍的合理性,為進(jìn)一步探究其發(fā)揮作用的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)和作用機(jī)制提供方向。
利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突