堯梅香，李慧麗，王誠遠(yuǎn)，*，朱曉娟，秦巧莉，聶少平

（1.江中食療科技有限公司，江西 九江 332020；2.九昌醫(yī)藥公司，江西 南昌 330006；3.南昌大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 330046）

1 前言

胃潰瘍是一種常見的消化潰瘍疾病，具有普遍性和多發(fā)性的特點(diǎn)。其發(fā)病原因可能是幽門螺桿菌感染，加上胃酸和胃蛋白酶等的刺激，進(jìn)而導(dǎo)致粘膜基層組織受到損害，常發(fā)生于胃部的胃竇和賁門等處[1]。西醫(yī)治療胃潰瘍的主要用藥包括：抑酸藥、保護(hù)胃粘膜的藥和抗生素等，具有及時(shí)性且效果較好的優(yōu)點(diǎn)，但是副反應(yīng)及復(fù)發(fā)率也較高[2]。

中國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)將胃潰瘍劃為“胃脘病”范疇。大量的研究顯示，中醫(yī)藥在治療胃潰瘍中具有獨(dú)特的優(yōu)勢，不僅療效令人滿意，而且可以明顯降低疾病的復(fù)發(fā)率及不良反應(yīng)[3]。但是，已有的文獻(xiàn)中，所采用數(shù)據(jù)庫較為單一，且缺乏對中藥治療胃潰瘍的作用機(jī)制分析。本文基于現(xiàn)代信息手段對治療胃潰瘍的中藥用藥規(guī)律和潛在作用機(jī)制進(jìn)行了分析與討論，希望能為今后胃潰瘍的食療、臨床用藥及新藥研發(fā)提供參考。

2 材料與方法

2.1 文獻(xiàn)數(shù)據(jù)分析研究

2.1.1 文獻(xiàn)數(shù)據(jù)來源 本文的數(shù)據(jù)主要來源于中國知網(wǎng)、萬方和維普數(shù)據(jù)庫，檢索時(shí)間為建庫伊始至2021 年6 月；檢索關(guān)鍵詞包括“中藥”、“胃潰瘍”、“消化性潰瘍”、“用藥規(guī)律”、“數(shù)據(jù)分析”等。

2.1.2 納入標(biāo)準(zhǔn) 所選取的文獻(xiàn)中所分析的治療胃潰瘍的處方應(yīng)多余50 張。處方應(yīng)用對象應(yīng)為人，對人的年齡和性別等數(shù)據(jù)不做要求。

2.1.3 排除標(biāo)準(zhǔn) 排除科普類、處方用于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，文獻(xiàn)資料不完整的文獻(xiàn)。

2.1.4 對文獻(xiàn)中所列處方及數(shù)據(jù)進(jìn)行人工整理和輸入。中藥的規(guī)范名稱統(tǒng)一參考《中藥學(xué)（第九版）》（鐘贛生，中國中醫(yī)藥出版社）[4]，如清半夏、姜半夏、法半夏統(tǒng)一為半夏，炙甘草統(tǒng)一為甘草，炙黃芪統(tǒng)一為黃芪，元胡統(tǒng)一為延胡索等。文獻(xiàn)篩選、資料提取、中藥名稱標(biāo)準(zhǔn)化、中藥錄入和數(shù)據(jù)分析等均由兩人完成，一人錄入，一人核查，以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2.1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析 利用Microsoft Office Excel 整理數(shù)據(jù)并分析中藥的使用頻數(shù)、性味、歸經(jīng)等；運(yùn)用IBM PSS Modeler 18.0 軟件中的Apriori 算法進(jìn)行關(guān)聯(lián)規(guī)則分析[5，6]，設(shè)置前項(xiàng)支持度最小值≥0.8，置信度最小值≥1.0，最大前項(xiàng)數(shù)為3。

2.2 網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究

2.2.1 數(shù)據(jù)庫與相關(guān)軟件

文中使用的數(shù)據(jù)庫及其用途和相關(guān)網(wǎng)址見下表：

2.2.2 胃潰瘍靶點(diǎn)

通過TCMSP 數(shù)據(jù)庫篩選治療胃潰瘍中藥的活性化學(xué)成分，選取參數(shù)為口服利用度OB≥30%，類藥性DL≥0.18[7]。通過Uniprot 在線數(shù)據(jù)庫（限制物種為Homo Sapiens）中藥的作用靶點(diǎn)。通過Gencards和Drugbank 數(shù)據(jù)，收集胃潰瘍作用靶點(diǎn)。

2.2.3 治療胃潰瘍中藥與疾病網(wǎng)絡(luò)圖構(gòu)建

通過Venny 數(shù)據(jù)庫收集藥物和疾病的共有靶點(diǎn)。將獲得的中藥、成分和共有靶點(diǎn)導(dǎo)入Cytoscape3.7.2軟件構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)圖。后通過STRING11.0 數(shù)據(jù)庫進(jìn)行靶點(diǎn)互作分析。

2.2.4 共有靶點(diǎn)GO 和KEGG 富集分析

采用Metascape 在線數(shù)據(jù)庫對中藥和胃潰瘍的靶點(diǎn)進(jìn)行GO 和KEGG 富集分析，全部流程依據(jù)《網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)評價(jià)方法指南》[8]，并做可視化圖。

表1 數(shù)據(jù)庫名稱、網(wǎng)址及用途

3 結(jié)果與討論

3.1 文獻(xiàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果與討論

3.1.1 中藥用藥頻次

治療胃潰瘍的高頻中藥（頻次≥10 次）分別是半夏、甘草、白芍、黨參、茯苓、延胡索、白術(shù)、陳皮、黃芪、柴胡、黃連、白及、蒲公英、三七、砂仁、香附、枳殼和海螵蛸。它們主要以補(bǔ)虛藥、理氣藥、清熱藥和止血藥為主，說明臨床上治療胃潰瘍應(yīng)以補(bǔ)脾益氣、疏肝理氣為主，兼以活血化瘀止痛和清熱化濕等法，這是中藥治療這類疾病的常規(guī)做法[9]。

3.1.2 治療胃潰瘍中藥特點(diǎn)

治療胃潰瘍中藥以溫性、寒性藥物最多，平性、熱性藥物次之；五味以辛性藥物占比最多，苦、溫、甘和寒性藥物占比次之；歸經(jīng)方面，歸脾經(jīng)藥物最多，胃經(jīng)、肺經(jīng)、肝經(jīng)和心經(jīng)次之。臨床上不僅采用治療脾、胃經(jīng)的中藥治療胃潰瘍外，還運(yùn)用歸肺、肝經(jīng)等中藥，符合傳統(tǒng)中醫(yī)藥的辯證論治及整體觀念[10，11]。傳統(tǒng)中醫(yī)理論認(rèn)為，脾為土、肺為金，培土生金，采用甘草和黨參等中藥，臨床效果更好；肝主疏瀉，肝為木，木克脾土，柴胡等中藥入肝、脾經(jīng)，有益木扶土，起到疏肝健脾之功效[1]。

3.1.3 高頻中藥關(guān)聯(lián)規(guī)則分析

關(guān)聯(lián)分析可以挖掘中藥之間的潛在關(guān)系。通過軟件建模，設(shè)定參數(shù)（支持度≥80%，置信度≥100%，最大前項(xiàng)數(shù)為3），得到符合要求的中藥組合63 項(xiàng)，其中2 味藥組合12 項(xiàng)、3 味藥組合30 項(xiàng)、4 味藥組合21 項(xiàng)?！鞍胂?白芍”、“黨參-甘草”、“半夏-甘草”、“半夏-黨參”“半夏-甘草-黨參”“黨參-半夏-茯苓-甘草”、“黨參-柴胡-茯苓-甘草”、“黨參-半夏-白芍-甘草”、“柴胡-半夏-茯苓-甘草”、“黨參-半夏-茯苓-柴胡”和“黨參-半夏-柴胡-甘草”等組合支持度最高。圖1 是代表治療胃潰瘍中藥的關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)圖，連線代表相互關(guān)聯(lián)，粗細(xì)代表關(guān)聯(lián)程度的強(qiáng)弱。從圖中可以看出，甘草、半夏、白芍、柴胡、黨參及茯苓等中藥密切關(guān)聯(lián)。

圖1 治療胃潰瘍中藥的關(guān)聯(lián)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)圖

3.1.4 治療胃潰瘍中藥聚類分析

通過聚類分析（圖2）中可以看出，甘草、黨參、半夏、茯苓、柴胡和白芍等是治療胃潰瘍中藥的核心成分。具體來看，方劑主要分為3 類組合：（1）甘草-黨參-半夏-茯苓-柴胡，是半夏瀉心湯、柴胡疏肝散的化裁；（2）白芍-陳皮-香附，是白芍甘草湯、涼血清腸散和香蘇飲的化裁；（3）海螵蛸-三七-白及-黃芪-蒲公英，是烏甘散、黃芪建中湯的化裁。傳統(tǒng)方劑不僅是胃潰瘍治療的傳統(tǒng)藥方[12]，而且其作用也已被現(xiàn)代研究證明[2]，如甘草次酸可加快胃粘膜上皮細(xì)胞修復(fù)[13]；海螵蛸可中和胃酸，從而減輕胃酸對胃粘膜的損傷[14]；藥材白及的多糖能保護(hù)胃粘膜[15]；吳茱萸具有治療胃潰瘍的作用[16]；延胡索[17]和黃芪甲苷[18]可抑制胃酸分泌，減輕胃粘膜的損傷，加快胃潰瘍的修復(fù)；三七總皂苷能抑制炎癥反應(yīng)，保護(hù)胃粘膜[19]等。

圖2 治療胃潰瘍中藥的聚類分析樹狀圖

3.2 網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析結(jié)果與討論

3.2.1 治療胃潰瘍中藥主要活性成分、靶點(diǎn)及關(guān)系分析

選取中藥組合“白芍-黨參-半夏-甘草”進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析。根據(jù)設(shè)定的閾值進(jìn)行篩選，結(jié)果顯示，甘草有效活性成分88 個(gè)，對應(yīng)1379 個(gè)藥物靶點(diǎn)；黨參有效活性成分18 個(gè)，對應(yīng)209 個(gè)藥物靶點(diǎn)；半夏有效活性成分12 個(gè)，對應(yīng)143 個(gè)藥物靶點(diǎn)；白芍有效成分9 個(gè)，對應(yīng)117 個(gè)藥物靶點(diǎn)。

通過Uniprot 數(shù)據(jù)庫共得到1848 個(gè)藥物靶點(diǎn)，去除重復(fù)后得到252 個(gè)。通過疾病數(shù)據(jù)庫查詢，獲得胃潰瘍相關(guān)靶點(diǎn)蛋白601 個(gè)。通過Venny 軟件取藥物靶點(diǎn)蛋白和胃潰瘍靶點(diǎn)蛋白，得到80 個(gè)共有靶點(diǎn)。后通過Cytoscape 構(gòu)建了中藥-成分-靶點(diǎn)的可視化網(wǎng)絡(luò)圖（圖3；A1 代表半夏和白芍的共有有效活性成分；B1 代表半夏和黨參的共有有效活性成分；C1代表甘草和白芍的共有有效活性成分，詳見表2）。

圖3 中藥-活性成分-靶點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)圖

表2 治療胃潰瘍中藥有效成分表

3.2.2 靶點(diǎn)蛋白互作網(wǎng)絡(luò)分析

通過在線STRING 數(shù)據(jù)庫對80 個(gè)共有靶點(diǎn)蛋白進(jìn)行蛋白互作分析。根據(jù)degree 值≥7 篩選共有靶點(diǎn)，共得到35 個(gè)關(guān)鍵靶點(diǎn)（表3），包含STAT3、JUN、TP53、TNF、MAPK3 和IL6 等 眾多常見靶 點(diǎn)。研究表明，抑制JAK2/STAT3 信號(hào)通路的激活，降低STAT3 的磷酸化水平，能調(diào)節(jié)炎癥因子的水平，減輕炎癥反應(yīng)，提高胃粘膜的防御功能，促進(jìn)胃粘膜的修復(fù)，進(jìn)而保護(hù)胃粘膜[20]。JAK/STAT 信號(hào)通路與慢性萎縮性胃炎[21]及胃癌[22]的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。TP53 是胃粘膜炎癥反應(yīng)相關(guān)蛋白，其表達(dá)升高會(huì)引發(fā)胃潰瘍；同時(shí)，它還能通過細(xì)胞周期而調(diào)節(jié)細(xì)胞生長和增殖[23]。TNF 是炎癥反應(yīng)起始因子，會(huì)激活其它炎癥因子如IL-6 等因子的釋放，并引起中性粒細(xì)胞的活化，加重細(xì)胞炎癥，進(jìn)而形成胃潰瘍[24]。

表3 治療胃潰瘍中藥作用核心蛋白

3.2.3 GO 生物功能注釋及KEGG 通路富集分析

借助Metascape 數(shù)據(jù)庫資源，開展中藥治療胃潰瘍的GO 和KEGG 通路富集分析。結(jié)果（圖4上圖）表明關(guān)鍵靶點(diǎn)主要涉及生物過程（Biological process）。主要包括：無機(jī)物應(yīng)答生物過程（response to inorganic substance）、脂多糖應(yīng)答過程（response to lipopolysaccharide）、細(xì)胞死亡正向調(diào)節(jié)過程（positive regulation of cell motility）、活性氧代謝過程（reactive oxygen species metabolic process）以及凋亡信號(hào)通路（apoptotic signaling pathway）等。

圖4 治療胃潰瘍中藥關(guān)鍵靶點(diǎn)GO 分析（上圖）及KEGG 富集分析（下圖）。

KEGG 分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，中藥治療胃潰瘍涉及多種信號(hào)通路，如癌癥、AGE-RAGE、HIF-1、NF-κB 及鈣信號(hào)通路等（圖4 下圖）。有研究發(fā)現(xiàn)胃潰瘍大鼠胃內(nèi)的HIF-1 的表達(dá)明顯升高，說明胃潰瘍的發(fā)生發(fā)展與HIF 密切相關(guān)[24]。再者，在研究復(fù)方黃連湯治療胃潰瘍的機(jī)制中，發(fā)現(xiàn)了AGE-RAGE 和HIF-1等信號(hào)通路[25]。

4 結(jié)論

本文基于數(shù)據(jù)挖掘分析了治療胃潰瘍中藥用藥規(guī)律及可能的作用機(jī)制，發(fā)現(xiàn)中藥治療胃潰瘍的作用機(jī)制存在多成分、多靶點(diǎn)和多通路的特點(diǎn)。但是，本文相關(guān)的中藥網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究仍然僅限于已發(fā)表的數(shù)據(jù)，仍然存在數(shù)據(jù)資源有限等問題，后續(xù)仍需要繼續(xù)跟蹤及開展相關(guān)藥理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證工作。