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冠心病已經成為嚴重危害人類健康的血清学探心氏心病常見疾病之一,其發病機製在於冠狀動脈血管發生粥樣硬化引發器質性狹窄、药物药理用机阻塞後,化学導致的结合心肌缺血、缺氧或壞死。网络目前臨床上對冠心病患者以二級預防為主,讨养但長期服用西藥存在耐藥性強、片治耐受性差、疗冠不良反應嚴重等問題。质基制研究發現,础作中藥及其製劑在有效治療冠心病、血清学探心氏心病改善患者預後、药物药理用机減少不良反應、化学降低病死率方麵有著獨特的结合優勢。
YXST是网络由黃芪、黨參、丹參等10餘種藥材製備成的中藥複方製劑,具有扶正固本、益氣活血、行脈止痛等功效。Zhu等發現,與單純西藥基礎治療相比,聯合使用YXST能夠進一步提高冠心病患者臨床療效,顯著降低血清中總膽固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白、超敏C反應蛋白的水平,且無明顯不良反應。王海燕等通過比較對照組(常規西藥治療)和養心氏組(常規西藥治療+YXST)治療穩定型冠心病的療效,發現養心氏組臨床症狀改善總有效率高於對照組,同時左室射血分數提高,N末端B型腦鈉肽前體和血小板聚集卒均下降。
由此可見,YXST治療冠心病的臨床療效已基本明確,但是對其藥效物質基礎和作用機製卻鮮有研究。隨著係統生物學的蓬勃發展和虛擬運算技術的不斷創新,網絡藥理學在中藥複方研究領域得到了廣泛應用,如確定藥效成分、預測作用靶點、闡明作用機理等。Chen等運用基於網絡藥理學的方法成功預測了YXST治療心力衰竭的活性成分和潛在靶點,但其采用的是對複方中鑒定得到的179個化學成分進行分析。眾所周知,中藥中的許多化學成分盡管含量較高,但由於在體內代謝消除快速等原因難以達到有效濃度,從而無法發揮藥效作用。中藥血清藥物化學通過鑒定給藥後血液中含有的成分,確定中藥複方在體內直接起作用的物質。因此,本研究在前期采用HPLC-ESI-Q-TOF-MS/MS技術在YXST中鑒別得到127個化合物的基礎上,通過對大鼠口服灌胃給予YXST提取液後的血漿進行分析,共檢測到26個原型成分。再利用網絡藥理學分析技術獲得了YXST中16個入血成分對應的70個潛在靶點。進一步對“入血成分-潛在靶點”網絡進行分析,得到3個關鍵成分和16個關鍵靶點,這些成分和靶點很有可能是YXST治療冠心病的藥效物質和作用靶點。通過對70個潛在靶點進行GO功能注釋和KEGG通路富集分析發現,YXST治療冠心病主要涉及了炎症反應、氧化應激以及AGE-RAGE、動脈粥樣硬化、TNF、IL-17、C型凝集素受體、Th17細胞分化、Toll樣受體等信號通路,結果見圖3~4。研究表明,動脈粥樣硬化斑塊主要是由浸潤的炎症細胞介導形成,因此炎症反應是冠心病被廣泛認可的重要機製。在動脈粥樣斑塊內,活化的炎症細胞會釋放大量的促炎細胞因子,如白細胞介素(interleukin,IL)、腫瘤壞死因子α(tumour necrosisfactorα,TNFα)等。
KEGG通路富集分析結果也顯示,YXST可以通過調節動脈粥樣硬化過程、TNF信號通路、IL-17信號通路等發揮治療冠心病的作用,結果見圖4。其中,IL-17信號通路在冠心病的發展過程中起著關鍵調控作用,是介導炎症級聯反應的重要通路。IL-17主要是由Th17細胞分泌產生的炎症因子,其與受體結合後,可進一步激活下遊通路促進炎症的發生,包括NF-κB途徑、MAP激酶途徑等。TNF作為一類具有多種生物學功能的重要細胞因子,參與誘導細胞內多條信號通路,如炎症反應、免疫反應、細胞存活和凋亡。TNF分為TNF-α和TNF-β2種,其中TNF-α可由成熟的心肌細胞合成分泌並參與多種心血管疾病的發生發展。研究表明,冠心病患者體內的TNF-α水平顯著升高,並與病情嚴重程度相關。血清中的TNF-α可作為冠心病患者預後和疾病評估的重要生物標誌物。TNF也是16個關鍵靶點之一,提示YXST可通過抑製TNF的表達發揮治療冠心病的作用。
此外,排名第1的關鍵靶點PTGS2,也稱為環氧化酶2(cyclooxygenase,COX-2),是花生四烯酸合成內源性前列腺素的關鍵酶。COX-2在正常心肌細胞中活性極低,當受到炎症信號等刺激時,其表達水平顯著升高,引起PEG2、PGE1和PGI2等含量增加,導致炎症反應和組織受損。研究證實,選擇性COX-2抑製劑可改善冠心病患者的內皮依賴性血管舒張功能,減少慢性低度炎症和氧化應激。這表明,YXST可通過降低PTGS2的水平起到心髒保護作用。氧化應激在冠心病的發生發展中也有著重要作用。冠心病患者的血管功能處於異常狀態,血管內皮受損嚴重,主要表現為動脈壁增厚和彈性變差等。研究表明,一氧化氮(nitric oxide,NO)和活性氧(reactive oxygen species,ROS)之間的不平衡會導致氧化應激狀態的失常,從而引起血管狀態尤其是血管內皮功能不同程度的損傷。NO由一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS)催化產生,NOS包括內皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)、神經元型一氧化氮合酶(neuronsal nitric oxide synthase,nNOS)和誘導型一氧化氮合酶(inducible nitricoxide synthase,iNOS)3種亞型。其中,iNOS,即關鍵靶點NOS2,在機體處於病理狀態時會被激活產生大量的NO,NO和超氧陰離子O2–迅速結合生成具有強氧化性的過氧化亞硝酸離子(ONOO–),誘導細胞膜發生脂質過氧化,加速動脈粥樣硬化斑塊的形成。此外,eNOS(即NOS3)需要形成二聚體結構才具有生物學活性,而過氧化物會氧化結合部位的鋅原子,使其活性降低,NO生成減少,導致動脈血栓的形成。在eNOS轉基因處理的家兔上,動脈粥樣硬化病變明顯消退。
以上結果提示,YXST可以通過作用於NOS2、NOS3等靶點調節機體的氧化應激狀態從而幹擾冠心病的發展進程。通過對YXST“入血成分-潛在靶點”網絡進行分析,得到3個關鍵化合物,為大豆苷、小檗堿和葛根素。大豆苷和葛根素同屬黃酮類化合物,均被證明對心血管疾病有著良好的療效。大豆苷可以降低低密度脂蛋白膽固醇,抑製促炎細胞因子、細胞黏附蛋白和血小板聚集,誘導NO生成,改善血管反應性等。在高脂飲食的ApoE–/–小鼠上,大豆苷通過抑製炎性因子IL-1、IL-6、TNF-α和MCP-1的表達減輕炎性反應,同時降低黏附分子VCAM-1、ICAM-1和E-selection的水平從而抑製動脈粥樣硬化的進展。葛根素已被製成注射液、膠囊、片劑、滴眼液等,在臨床上被廣泛用於治療冠心病、心律失常、高血壓、視網膜靜脈阻塞等,療效顯著。
研究證明,葛根素能有效改善冠心病患者的臨床症狀和血管內皮功能,降低炎症因子水平。小檗堿屬於喹啉類生物堿,已被報道在心腦血管的治療中具有抗炎、抗血小板、降血脂、降血壓和抗動脈粥樣硬化等作用。Zhu等發現小檗堿可以增加腸道中Akkermansi菌群的豐度從而改善高脂飲食ApoE–/–小鼠的動脈粥樣硬化病變。綜上所述,本研究通過血清藥物化學和網絡藥理學相結合的方法,初步探討了YXST治療冠心病的藥效物質基礎和作用機製,發現其可通過調節TNF、PTGS2、NOS2、NOS3等關鍵靶點幹預炎症反應、氧化應激、動脈粥樣硬化過程等,其潛在的有效成分為大豆苷、小檗堿和葛根素。本研究充分體現了中藥複方多成分、多靶點、多途徑的協同作用特點,為YXST的進一步藥理機製研究提供重要參考,同時為中藥藥效物質的闡明提供新的研究思路。但由於數據庫和網絡分析的局限性,還需進一步采用體內外模型對分析得到的關鍵成分和關鍵蛋白進行實驗驗證。
聲明:本文所用圖片、文字來源《中國現代應用藥學》2020年8月,版權歸原作者所有。如涉及作品內容、版權等問題,請與本網聯係
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