劉少玲，謝梅娟，譚雪群，嚴冰鳳，徐國良

（佛山市高明區(qū)中醫(yī)院康復科1，內(nèi)二科2，藥學部3，廣東 佛山 528500）

消化性潰瘍（peptic ulcer，PU）是一種粘膜發(fā)生壞死性病變和炎癥反應，病變范圍可至粘膜肌層的疾病，是臨床上最常見的消化系統(tǒng)疾病之一。研究表明[1]，全球人群中約有10%的人一生中曾患過PU。我國PU 患者占10.3%～32.6%。PU 患者典型臨床癥狀為中上腹反復發(fā)作的節(jié)律性疼痛，亦有部分患者以上腹脹滿、厭食、反酸等胃腸道癥狀為主，嚴重者可發(fā)生穿孔、消化道出血等并發(fā)癥。隨著工作節(jié)奏加快和飲食習慣改變，PU 的發(fā)病率日益增高，給患者的身心健康和生活質(zhì)量帶來了嚴重負面影響[2]。1983年澳大利亞學者Warren 和Marshall 證實幽門螺桿菌（Helico-bacter pylori，Hp）與PU 的發(fā)生、發(fā)展以及復發(fā)關系密切，以奧美拉唑、阿莫西林膠囊、克拉霉素、枸櫞酸鉍鉀膠囊四聯(lián)療法是當前治療Hp 相關性PU 的基本手段。但國內(nèi)Hp 對甲硝唑、克拉霉素，左氧氟沙星等抗生素的耐藥率逐年上升，導致四聯(lián)療法對Hp 相關性PU 的臨床療效日漸下降[3]。因此，挖掘Hp 相關性PU 的中醫(yī)藥療法成為當前消化內(nèi)科研究的熱點之一。PU 可歸屬于“胃脘痛”“痞滿”“吞酸”“嘈雜”等范疇，病位在胃，與肝脾關系密切。臨床上肝胃不和是本病較為常見的證型，脾升清胃降濁，依賴肝木疏泄，疏泄功能正常才可以升清降濁。肝主疏泄喜調(diào)達，情緒失暢則肝脾俱損，疏泄失常，肝氣郁滯，橫逆?zhèn)竸t胃氣滯塞，不通則痛。本病肝胃不和證型的代表方劑是柴胡疏肝散（Chaihu Shugan Powder，CSP），具有疏肝解郁，理氣止痛的功用。據(jù)目前相關文獻報道[4]，CSP 抗PU 的臨床作用顯著。近年來新興學科網(wǎng)絡藥理學從系統(tǒng)、整體的角度將藥物和疾病聯(lián)系起來，其多成分-多靶點-多途徑的研究方式與中醫(yī)學整體觀診療疾病的特點十分吻合，因而該學科十分適合用于中藥方劑作用機制的研究當中。本研究運用網(wǎng)絡藥理學方法對CSP 抗PU 的作用機制進行系統(tǒng)性分析，為其進一步研究奠定理論基礎。

1 資料與方法

1.1 CSP 藥物活性成分篩選 將CSP 中藥物名稱（陳皮、柴胡、川芎、香附、枳殼、芍藥、甘草）輸入到中藥系統(tǒng)藥理學數(shù)據(jù)庫（TCMSP，http：//lsp.nwu.edu.cn/）“Herb name”搜索欄里，設定篩選條件為“口服生物利用度（oral bioavailability，OB 值）＞30%和藥物相似性（drug-likeness，DL 值）＞0.18”，最終得到CSP 活性成分。

1.2 CSP 藥物活性成分的靶點預測 將CSP 全部活性成分輸入到PubChem 數(shù)據(jù)庫（https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/），得到化合物的“Canonical SMILES”，然后將每個活性成分的“Canonical SMILES”輸入SwissTargetPrediction 平臺（http://www.swisstargetprediction.ch/），物種選擇“人類（Homo sapiens）”，預測CSP 活性成分的潛在作用靶點。

1.3 CSP 抗PU 的相關作用靶點收集 通過TTD（http://bidd.nus.edu.sg/BIDDDatabases/TTD/TTD.asp）、OMIM（http://www.omim.org/）、DiGSeE（http://210.107.182.61/geneSearch/）、Drug Bank（https://www.drugbank.ca/）及Human Phenotype Ontology（HPO、https://hpo.jax.org/app/）5 個疾病靶點數(shù)據(jù)庫，以關鍵詞“Peptic Ulcer”進行檢索，獲得PU 相關的疾病靶點基因，去除重復基因。將獲得的疾病靶點與上一步得到的活性成分作用靶點進行比對，最后收集到CSP 抗PU 潛在作用靶點。

1.4 CSP 抗PU 的靶蛋白相互作用網(wǎng)絡構建 打開Sring 數(shù)據(jù)庫（https://string-db.org/），輸入CSP 抗PU的靶蛋白，物種設置為“人類（Homo sapiens）”，最低相互作用閾值為中等置信度（medium confidence），其余參數(shù)保持默認不變，獲取靶蛋白相互作用數(shù)據(jù)，通過Cytoscape 3.2.1 軟件建立PPI 網(wǎng)絡。

1.5 CSP 抗PU 相關靶點的KEGG 通路富集分析 通過Metascape 平臺，導入CSP 抗PU 相關靶點，參數(shù)“Input as species”和“Analysis as species”均選擇“人類（Homo sapiens）”，P值設置為＜0.01，對CSP 抗PU相關靶點進行KEGG 通路富集分析，根據(jù)每條通路P值，從小到大進行排序，篩選出前10 條通路，并使用OmicShare 網(wǎng)站（http://www.omicshare.com/）對數(shù)據(jù)進行可視化處理。

1.6 CSP 抗PU“成分-靶點-通路”網(wǎng)絡構建 基于CPS 抗PU 的藥物活性成分、作用靶點及KEGG 通路數(shù)據(jù)，采用CytoScape 3.2.1 軟件繪制“成分-靶點-通路”網(wǎng)絡。

2 結果

2.1 CSP 藥物活性成分收集 基于OB＞30%，DL＞0.18 的限定條件，共收集102 個藥物活性成分，其中柴胡14 個，陳皮4 個，川芎5 個，香附15 個，枳殼4 個，白芍4 個，甘草73 個，藥物成分詳細信息見表1。

表1 CSP 藥物成分基本信息

表1（續(xù)）

2.2 CSP 抗PU 相關靶點 通過Swiss Target Prediction 平臺，并進行重復靶點刪除后，共收集到363 個藥物活性成分靶點，與OMIM、TTD、DiGSeE、Drug Bank 及Human Phenotype Ontology（HPO）5 個疾病數(shù)據(jù)庫收集到的PU 疾病相關靶點進行比對，取出重合靶點，得到43 個CSP 抗PU 相關靶點，詳細信息見表2。

表2 CSP 抗PU 的43 個相關靶點

2.3 CSP 抗PU 相關靶點PPI 網(wǎng)絡分析 將43 個CSP 抗PU 相關靶點錄入到Sring 數(shù)據(jù)庫，獲得其相互作用數(shù)據(jù)，并使用CytoScape 3.2.1 進行可視化處理，構建PPI 網(wǎng)絡圖（圖1）。網(wǎng)絡中Degree 值排名前10 的靶點分別為VEGFA、EGFR、PTGS2、MMP9、TNF、SRC、MMP2、KDR、NOS3、TLR4。

圖1 CSP 抗PU 相關靶點PPI 網(wǎng)絡

2.4 KEGG 通路富集分析 通過MetaScape 平臺對CSP 抗PU 的43 個相關靶點進行KEGG 通路富集分析，篩選前10 條通路，并通過OmicShare 網(wǎng)站對結果進行可視化處理，主要涉及癌癥通路、HIF-1 信號通路、PI3K-Akt 信號通路、VEGF 信號通路、雌激素信號通路等，見圖2。

圖2 CSP 抗PU 相關靶點的KEGG 通路富集分析

2.5 CSP 抗PU 作用機制的“成分-靶點-通路”網(wǎng)絡構建 將CSP 抗PU 相關的作用靶點和KEGG 通路信息導入CytoScape 3.2.1 軟件中構建“成分-靶點-通路”網(wǎng)絡，見圖3。

圖3 CSP 抗PU“成分-靶點-KEGG 通路”網(wǎng)絡

3 討論

3.1 CSP 抗PU 涉及的重要藥物成分“CSP 藥物活性成分收集”結果表明黃芩苷（Baicalin）、異鼠李素（Isorhamnetin）、槲皮素（Quercetin）、β-谷甾醇（beta-Sitosterol），豆甾醇（Stigmasterol）等是CSP 關鍵藥物活性成分?，F(xiàn)代藥理學研究表明[5]，黃芩苷具有明顯抗炎和廣泛抑菌的作用，尤其是針對在PU 發(fā)病過程中扮演重要角色的Hp。槲皮素廣泛存在于植物花、葉、果實和種子，是一種具有多種生物活性的黃酮類化學成分，其藥理學作用極為廣泛，具有抗氧化、清除自由基、抗炎、抗菌等作用[6]。有研究發(fā)現(xiàn)[7]，槲皮素可以通過下調(diào)中性粒細胞白介素-6（IL-6）的表達，抑制中性粒細胞的黏附、聚集、脫顆粒等過程，進而發(fā)揮明顯的抗炎作用。異鼠李素在消化系統(tǒng)中抗炎作用明顯，Liu G 等[8]研究顯示，異鼠李素可以下調(diào)TNF-α、IL-6、IL-8 等炎癥因子的表達，阻斷p38MAPK 和NF-κB 信號通路，提高血紅素加氧酶-1（HO-1）活性，從而減輕反流性食管炎對大鼠食管粘膜的損傷。

3.2 CSP 抗PU 涉及的重要作用靶點“CSP 抗PU 靶點PPI 網(wǎng)絡分析”結果顯示，網(wǎng)絡中Degree 值排在前10 位的靶點分別為VEGFA、EGFR、PTGS2、MMP9、TNF、SRC、MMP2、KDR、NOS3、TLR4，提示這10 個靶點很可能在CSP 抗PU 中發(fā)揮著關鍵作用。VEGFA 存在于血管內(nèi)皮細胞，可通過調(diào)節(jié)消化道黏膜保護因子和破壞因子之間的平衡來修復受損粘膜，在消化道粘膜保護和受損粘膜愈合過程中起到雙重作用，其過程主要涉及提高血管通透性，促進纖維蛋白滲出，促進血管再生，刺激上皮細胞和肉芽組織增生等[9]。有研究表明[10]，消化性潰瘍粘膜愈合與EGF 和EGFR 表達密切相關，EGF 和EGFR 表達水平的上升，可促進受損粘膜邊緣上皮細胞的遷移和受損部位上皮細胞的增殖，進而改善潰瘍面的愈合。PTGS2 是體內(nèi)生成前列腺素E2（PGE2）過程中的重要催化酶，而PGE2可減少胃酸分泌，增加胃黏膜粘液分泌及胃黏膜血流等，是公認的胃粘膜保護因子，與胃潰瘍愈合過程關系密切[11]。許立拔等[12]研究發(fā)現(xiàn)，胃樂膠囊能增加乙酸型慢性胃潰瘍大鼠體內(nèi)PGE2含量，顯著減輕胃組織病理組織損傷。

3.3 CSP 抗PU 涉及的重要生物通路 KEGG 通路分析結果顯示，CSP 抗PU 作用機制涉及癌癥通路、HIF-1 信號通路、PI3K-Akt 信號通路、VEGF 信號通路、雌激素信號通路等。PI3K-Akt 信號通路調(diào)控著胃黏膜上皮細胞的存活、生長，增殖等過程，該通路的激活有利于胃黏膜微環(huán)境的改善，修復潰瘍處的胃粘膜[13]。彭雪靖等[14]研究顯示，半夏瀉心湯可通過激活PI3K-Akt 信號通路，上調(diào)胃黏膜上皮細胞緊密連接蛋白的表達水平，保持粘膜的完整性，促進受損粘膜的愈合和修復。Eliakim R 等[15]研究結果顯示，妊娠中女性胃潰瘍發(fā)病率明顯低于同齡男性，而在絕經(jīng)后該發(fā)病率相對增高，提示雌激素可能與胃潰瘍發(fā)生發(fā)展相關。Tuo B 等[16]研究發(fā)現(xiàn)，女性罹患十二指腸潰瘍幾率明顯小于同齡男性，該特點在20～49 歲年齡階段女性中尤為明顯，其發(fā)生機制可能與雌激素參與調(diào)控粘膜上碳酸氫鹽的分泌有關，而碳酸氫鹽是防止消化道粘膜遭受蛋白酶侵襲的重要角色。消化性潰瘍與微循環(huán)障礙密切相關，缺氧的微環(huán)境可激活組織細胞內(nèi)低氧誘導因子-lα（HIF-1α），后者可通過增加缺氧組織氧供與減少組織耗氧量，使?jié)兲幍慕M織細胞對周圍缺氧微環(huán)境產(chǎn)生耐受和適應，進而有利于潰瘍愈合[17]，其具體機制為HIF-1α 可增強VEGF 和iNOS 的表達，VEGF通過調(diào)節(jié)消化道粘膜破壞因素和保護因素之間的關系來促進消化性潰瘍愈合，而iNOS 則能夠誘導機體合成NO，一定濃度的NO 具有擴張消化道血管，增加血流量，促進消化道潰瘍愈合的作用[18-20]。

綜上所述，CSP 抗PU 作用機制具有“多成分-多靶點-多通路”的特點，與具有系統(tǒng)性和整體性的中醫(yī)藥理論相符，此研究結果可作為CSP 抗PU 作用機制的初步預測探討，為下一步實驗研究思路提供一定參考依據(jù)。