彭煦棠,楊喜艷,何谷良?
(1. 常德職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖南 常德 415700 ;2. 長沙衛(wèi)生職業(yè)學(xué)院,湖南 長沙 410100)
中醫(yī)藥因其多效性、多靶點性、增效減副性、穩(wěn)定持久性在防治血脂異常相關(guān)疾病中得到了廣泛的應(yīng)用。有研究指出,中醫(yī)藥在調(diào)節(jié)并維持機體平衡、維持血脂穩(wěn)定等方面均有一定的優(yōu)勢[1]。中藥經(jīng)典名方是祖先留給我們的珍貴遺產(chǎn),傳承千年,經(jīng)久不衰。經(jīng)典名方的開發(fā)符合我國中醫(yī)藥發(fā)展“十三五”規(guī)劃中提出的創(chuàng)新要求,其前景廣闊,市場需求迫切。高膽固醇血癥可隱匿性、漸行性地對人體造成損害,此病患者易出現(xiàn)冠心病、腦卒中、脂肪肝、糖尿病、心肌梗死等并發(fā)癥[2]。為有效控制高膽固醇血癥,防治相關(guān)并發(fā)癥,中、西醫(yī)均進行了大量的研究,并取得了很大的進展。經(jīng)典名方澤瀉湯出自《金匱要略》( 漢·張仲景),由白術(shù)、澤瀉組成?,F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明,澤瀉湯具有調(diào)血脂、利尿、降血壓、抗冠狀動脈粥樣硬化等作用[3]。白術(shù)可燥濕利水、健脾益氣,其提取物具有抗炎、擴張血管等作用[4]。澤瀉可利水滲濕、化濁調(diào)脂、泄熱,其提取物具有促進血管內(nèi)皮細胞釋放NO、保護和擴張血管、預(yù)防動脈粥樣硬化的作用[5]。本文基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)探討用澤瀉湯治療高膽固醇血癥的潛在作用靶點,旨在為進一步研究開發(fā)澤瀉湯提供參考。
本研究澤瀉湯中“澤瀉”“白術(shù)”的化學(xué)成分數(shù)據(jù)來源于中藥系統(tǒng)藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫與分析平臺數(shù)據(jù)庫(TCMSP,https ://tcmspw.com/tcmsp.php)。
以“high cholesterol”作為關(guān)鍵詞在GeneCard(https://www.genecards.org/)、OMIM(http://www.omim.org/)、DrugBank(https://www.drugbank.ca/targets)數(shù)據(jù)庫進行檢索。綜合上述數(shù)據(jù)庫得到的高膽固醇血癥治療靶點,刪除重復(fù)基因和假陽性基因,得到澤瀉湯抗高膽固醇血癥的潛在作用靶點。
分析澤瀉湯治療作用潛在靶標與高膽固醇血癥之間的PPI,將澤瀉湯和高膽固醇血癥的共同靶點導(dǎo)入在線數(shù)據(jù)庫STRING 進行分析,得到蛋白相互作用PPI 數(shù)據(jù)。
針對澤瀉湯作用的潛在靶標與高膽固醇血癥靶標之間的PPI 信息計算網(wǎng)絡(luò)特征值,選取澤瀉湯中中藥靶標- 疾病基因互作網(wǎng)絡(luò)的核心節(jié)點(hubs);采用Cystoscape 3.6.0 軟件進行網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、分析和可視化處理,“節(jié)點”代表分子,“邊”代表分子間的相互作用關(guān)系。通過評價網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)特性來進行分析,構(gòu)建澤瀉湯方劑- 中藥-成分- 靶標的相互作用網(wǎng)絡(luò),通過分析澤瀉湯活性成分與靶點、靶點與疾病之間的復(fù)雜關(guān)系來判定總結(jié)用澤瀉湯治療高膽固醇血癥的潛在作用靶點及其作用機制。
澤瀉湯中的澤瀉共包含10 種主要化學(xué)成分(篩選出關(guān)鍵靶標23 個),白術(shù)共包含7 種主要化學(xué)成分(篩選出關(guān)鍵靶標18 個)。詳見表1。
表1 澤瀉湯的活性化合物
取澤瀉湯作用潛在靶標與高膽固醇血癥相關(guān)靶點的交集,獲得交集靶點。將交集靶點導(dǎo)入STRING 11.0 數(shù)據(jù)庫,并利用Cytoscape 3.8.0 軟件進行處理,得到潛在核心蛋白靶點組蛋白去乙?;?(HDAC2)、環(huán)加氧酶2(PTGS2)、內(nèi)皮一氧化氮合成酶(NOS3)、核受體亞家族3C 組成員2(NR3C2)、NCOA2、NR3C1、ENPP1、HMGCR、I T G A L、M T O R、A R、F 2、R X R A、A C H E、ADRB2。
使用DAVID 數(shù)據(jù)庫對交集靶點進行GO 基因功能和KEGG 富集通路分析。共對7 個生物過程(biological process)進行GO 基因功能分析,涉及RNA 聚合酶Ⅱ啟動子的轉(zhuǎn)錄起始(transcription initiation from RNA polymerase Ⅱ promoter)、RNA 聚合酶Ⅱ啟動子轉(zhuǎn)錄的正調(diào)控(positive regulation of transcription from RNA polymeraseⅡ promoter)、平滑肌收縮的負調(diào)節(jié)(negative regulation of smooth muscle contraction)、 血 小板活化的負調(diào)控(negative regulation of platelet activation)、RNA 聚合酶Ⅲ啟動子轉(zhuǎn)錄的正調(diào)控(positive regulation of transcription from RNA polymerase Ⅲ promoter)、子 宮 內(nèi) 胚 胎 發(fā)育(in utero embryonic development)、 信 號 轉(zhuǎn)導(dǎo)(signal transduction)。 共 對5 種 細 胞 組 成(cell scomposition) 進行GO 基因功能分析,涉及細胞核、蛋白質(zhì)復(fù)合物、受體復(fù)合物、細胞核染色質(zhì)、細胞核質(zhì)。共對7 種分子功能(molecular function) 進行GO 基因功能分析,涉及類固醇激素受體活性、類固醇結(jié)合、蛋白質(zhì)結(jié)合、序列特異性DNA 結(jié)合、酶結(jié)合、RNA 聚合酶Ⅱ核心啟動子近端區(qū)域序列特異性DNA 結(jié)合和鋅離子結(jié)合。分析的KEGG 富集通路有甲狀腺激素信號通路、神經(jīng)活性配體- 受體相互作用通路、內(nèi)分泌系統(tǒng)通路、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路、循環(huán)系統(tǒng)通路等多條通路。
結(jié)合候選靶標網(wǎng)絡(luò)推測用澤瀉湯治療高膽固醇血癥的作用可能與神經(jīng)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、神經(jīng)營養(yǎng)因子信號通路等有關(guān)。詳見圖1。
圖1 澤瀉湯治療高膽固醇血癥“方劑-藥物-活性成分-潛在靶標”相關(guān)蛋白網(wǎng)絡(luò)圖
大量的研究表明,中醫(yī)藥在防治血脂異常方面的應(yīng)用效果顯著。有報道稱,用中藥復(fù)方治療血脂異常的作用機制主要涉及動脈粥樣硬化通路[6]、低氧誘導(dǎo)因子-1(HIF-1)信號通路[7]、AGE-RAGE 信號通路[8]、AMPK 信號通路[9]、胰島素抵抗等方面[10]。袁圓等[11]發(fā)現(xiàn),澤瀉湯能顯著升高模型大鼠血清HDL-C 的水平,降低其SBP、血清LDL-C、TC、TG 的水平,改善其腎小球動脈硬化、脂肪肝及胸主動脈中膜增厚的相關(guān)癥狀。相關(guān)的研究指出,澤瀉湯可激活A(yù)MPK 信號通路,改善糖脂代謝紊亂,減輕胰島素抵抗[12],促進脂肪分解,改善高脂飲食誘導(dǎo)代謝綜合征大鼠的代謝紊亂[13]。藥理學(xué)研究表明,PTGS2 能夠參與急性炎癥的發(fā)展和消退,并且其本身是非甾體抗炎藥(NSAIDs)的治療靶標[14]。研究發(fā)現(xiàn),中國人的NOS3 基因位點rs4496877、rs1808593和rs3918186 使其對原發(fā)性高血壓具有遺傳易感性,蘇丹人的NOS3 基因位點rs2070744 使其對原發(fā)性高血壓具有遺傳易感性[15-16]。目前,以ADRB2 作為疾病治療靶標已經(jīng)開發(fā)了大量的藥物,主要用于治療哮喘[17]。有報道稱,ADRB2具有成為高血壓、焦慮癥及抑郁癥等疾病治療靶標的潛力[18-20]。本文基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)對用澤瀉湯治療高膽固醇血癥的潛在作用靶點及其作用機制進行了分析。結(jié)果表明,NCOA2、NR3C2、NR3C1、ENPP1、HMGCR、ITGAL、HDAC2、MTOR、AR、PTGS2、F2、NOS3 等是用澤瀉湯治療高膽固醇血癥的關(guān)鍵靶標。澤瀉湯對高膽固醇血癥的治療作用可能與甲狀腺激素信號通路、神經(jīng)活性配體- 受體相互作用、內(nèi)分泌系統(tǒng)等有關(guān)。
綜上所述,澤瀉湯可通過多靶點、多途徑發(fā)揮治療高膽固醇血癥的作用。