應用網絡藥理學方法及分子對接技術探析逍遙散治療肝鬱脾虛型抑鬱症、异病同治乳腺增生和功能性消化不良的基于机制作用機製,為中藥“異病同治”科學內涵的网络詮釋提供理論依據。利用中藥數據庫(traditional Chinese medicine systems pharmacology database and 药理遥散抑郁analysis platform, TCMSP)獲取和篩選逍遙散的活性成分,並將其與現有治療上述3種疾病的学探腺增性消藥物進行主成分分析(principal component analysis, PCA)判斷其生物活性;並結合Genecard數據庫、TTD數據庫、讨逍CTD數據庫和DrugBank數據庫獲取疾病靶點得到逍遙散治療抑鬱症、症乳作用乳腺增生和功能性消化不良的生和作用靶點。
采用Cytoscape軟件繪製逍遙散“異病同治”的异病同治“單味藥-活性成分-共同靶點”網絡圖尋找核心靶點,對共有靶點進行kyoto encyclopedia of genes and 基于机制genomes(KEGG)通路分析和gene ontology(GO)富集分析。該研究收集得到逍遙散活性成分121個,网络逍遙散“異病同治”共有靶點38個,药理遥散抑郁關鍵生物通路包括糖尿病並發症中的学探腺增性消advanced glycation and products(AGEs)-receptor for advanced glycation and products(RAGE)信號通路、HIF-1信號通路以及癌症相關通路等。讨逍逍遙散“異病同治”抑鬱症、症乳作用乳腺增生和功能性消化不良的關鍵靶點為IL-6、IL-4和TNF等,關鍵活性成分有山柰酚、槲皮素和蘆薈大黃素等。最後,分子對接結果表明,關鍵活性成分與靶點之間具有很強的親和力,驗證了實驗結果。
逍遙散治療肝鬱脾虛型疾病可能是通過減少炎症反應發揮作用。研究結果為闡釋中藥複方“異病同治”科學內涵提供了新的思路與方法,也將為深入了解逍遙散效應機製、探索其新的臨床應用提供理論依據。
“異病同治”始於《黃帝內經》,確立於《傷寒雜病論》,在臨床診斷及治療中發揮著重要的指導作用。“異病同治”是指不同疾病,在其發展過程中,由於出現了相同病機,因而可采用同一種治療的法則。這一理論基礎是“證同治亦同”,而證則是最終選擇治療方法的關鍵點。“異病同治”也體現了中藥及其方劑多成分、多靶點、多途徑的作用特點。“異病同治”科學內涵的闡釋是中藥現代化的重要內容之一。
抑鬱症、乳腺增生和功能性消化不良是臨床常見疾病。這三種疾病最常見的中醫證候為肝鬱脾虛證。首先,肝主疏泄,主藏血;脾主運化,主生血和統血,兩者共主氣機運行。若情誌不遂,久鬱傷肝,憂思氣結,氣機凝滯,阻滯於乳絡,引發乳房疼痛;脾主運化,主統血,若思慮過尤,導致肝脾兩傷,運化失司,脾不統血,血溢脈外而成瘀。再者,脾氣虛弱則不能運化水穀,故出現食欲減退,可進一步影響脾胃的納運機能,進而腹瀉、厭食;脾主升清,將水穀精微上輸於心、腦等以榮養之,脾虛不能升清,故出現情緒低落、興趣缺乏等大腦能量低下症狀。由此可見,這3種疾病的發生、發展相互關聯、相互影響。但目前尚未見對這3種疾病的共同發病機製以及藥物“異病同治”的作用機製的研究報道。
經典名方逍遙散出自《太平惠民和劑局方》,由柴胡、白術、白芍、薄荷、當歸、茯苓、甘草和生薑8味藥組成,具有疏肝解鬱、養血柔肝止痛之功效,主治肝鬱血虛而致兩肋作痛,頭痛目眩,口燥咽幹,神疲食少,乳房作脹,脈弦而虛者。現代藥理實驗和臨床研究表明,逍遙散在治療中樞神經係統(如抑鬱症)、消化係統(如功能性消化不良)、婦科(如乳腺增生)、內科等疾病上均有確切的療效 ,體現了該方“異病同治”的特點。
網絡藥理學是在係統生物學與多向藥理學的基礎上提出的一種新思想、新策略,以中藥成分、靶點與疾病間相互作用的整體性和係統性為切入點,係統地觀察藥物的作用機製。基於中藥數據庫、靶標預測技術、網絡分析平台的網絡藥理學研究模式與中藥及其複方的作用特點相符合,有助於中藥 “異病同治”科學內涵的闡釋。
本研究應用網絡藥理學方法研究抑鬱症、乳腺增生和功能性消化不良等3種疾病的發病機製,以及逍遙散“異病同治”的作用機製。首先,通過PCA分析判斷逍遙散化學成分的生物活性。然後,構建“單味藥-活性成分-共有靶點”網絡,尋找逍遙散“異病同治”的關鍵活性成分和靶點,並對其進行KEGG通路富集分析和GO富集分析。最後,將關鍵活性成分與對應靶點進行分子對接驗證。研究結果將為中藥複方“異病同治”科學內涵的詮釋提供新的研究思路與方法,也將為深入了解逍遙散效應機製,探索其新的臨床應用提供理論依據。
中藥係統藥理學數據庫和分析平台TCMSP(http://lsp.nwu.edu.cn./tcmsp.php);Uniprot數據庫(http://www.uniprot.org/);GeneCards(https://genecards.weizmann.ac.il/v3/)數據庫;TTD(http://bidd.nus.edu.sg/group/cjttd/)數據庫;CTD(http://ctdbase.org/)數據庫;DrugBank(https://www.drugbank.ca/)數據庫;Metascape (https://metascape.org/gp/index.html#/main/step1)數據庫;Cytoscape 3.7.1軟件;PubChem(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pccompound)數據庫;Autodock 軟件;PyMOL 軟件。
運用中藥係統藥理學數據庫和分析平台TCMSP收集逍遙散方中8味藥—白芍、白術、薄荷、柴胡、甘草、茯苓、當歸和生薑的化學成分,同時參考文獻查找逍遙散的化學成分。根據TCMSP數據庫中藥物動力學(absorption and distribution and metabolism and excretion, ADME)參數,以口服生物利用度(oral bioavailability, OB)≥30%和類藥性指數(drug like index, DL)≥0.18為條件 ,對收集的化學成分進行篩選,並記錄候選活性成分的分子量(molecular weight,MW)、辛醇-水比例(A log P)、血腦屏障(blood-brain barrier,BBB)以及Caco-2細胞滲透性(Caco-2)參數,以便於後續分析。利用TCMSP數據庫檢索候選活性成分的靶點,將整理搜集到的靶點導入Uniprot數據庫(http://www.uniprot.org/)對搜集篩選得到的靶點蛋白與基因進行篩選和校正,選擇物種為“human”,剔除非人源靶點,並將所有的基因校正為其官方名稱(office gene symbol)。
記錄候選活性成分的MW、AlogP、BBB以及CaCo-2參數。利用DrugBank(https://www.drugbank.ca/)數據庫查找現有的治療抑鬱症、乳腺增生和功能性消化不良的藥物,並記錄每一個藥物的MW、AlogP、BBB以及Caco-2。將搜尋到的逍遙散的活性成分與現有的治療抑鬱症、乳腺增生和功能性消化不良的藥物進行主成分分析PCA分析,預測逍遙散化學成分的類藥性。
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