表 1 不同含药血清对增殖 ASMC 的抑制率及

ASMC 上清液中 TGF-β1、IL-6 含量比较(x±s)

组别 只数 抑制率 / % TGF-β1( ng / ml) IL-6( pg / ml)

正常细胞组 30 - 0. 19±0. 13 16. 22±0. 40

哮喘模型组 30 0 6. 31±1. 99

a

36. 15±12. 81

a

5%中药血清组 30 0. 20±0. 03

b

2. 39±0. 76 18. 59±1. 18

10%中药血清组 30 0. 29±0. 06

c

0. 32±0. 08

b

18. 28±1. 19

b

15%中药血清组 30 0. 16±0. 02 2. 72±0. 33 19. 15±0. 46

30%西药血清组 30 0. 10±0. 11 3. 27±0. 33 20. 93±1. 18

注:与正常细胞组比较,

aP < 0. 01; 与哮喘模型组比

较,

bP<0. 05,

cP<0. 01。

3. 3 各组含药血清对 ASMC 中 ADAM33、ETS-1 蛋

白的表达情况比较 与正常细胞组比较,哮喘模型

组中细胞 ADAM33 和 ETS-1 蛋白的相对表达量均

有所上调(P<0. 05)。 与哮喘模型组比较,10%中药

血清组中细胞的 ADAM33 蛋白表达水平显著降低

(P<0. 01),5%中药血清组中细胞的 ADAM33 蛋白

表达水平上调(P<0. 05);10%、15%中药血清组及

30%西药血清组中细胞的 ETS-1 蛋白表达水平降

低(P<0. 01)。 (见表 2、图 3)

表 2 各组含药血清对 ASMC 中 ADAM33、

ETS-1 蛋白的表达情况比较(x±s)

组别 只数 ADAM33 ETS-1

正常细胞组 30 1. 602±0. 133 1. 537±0. 122

哮喘模型组 30 1. 678±0. 142

a

1. 837±0. 128

a

5%中药血清组 30 1. 993±0. 153

b

1. 969±0. 118

10%中药血清组 30 1. 279±0. 096

c

1. 305±0. 083

c

15%中药血清组 30 1. 643±0. 107 1. 288±0. 098

c

30%西药血清组 30 1. 473±0. 091 1. 103±0. 111

c

注:与正常细胞组比较,

aP < 0. 05; 与哮喘模型组比

较,

bP<0. 05,

cP<0. 01。

注:a—正常细胞组;b—哮喘模型组;c—5%中药血

清组;d—10%中药血清组;e—15% 中药血清组;f—30%

西药血清组。

图 3 各组含药血清处理后 ASMC 中

ADAM33、ETS-1 蛋白的表达情况

4 讨 论

哮喘是一种复杂的多基因疾病,很难指出某单

一的病因,一般与变应原、气候变化、遗传、精神等

方面相关[18-19]

,非特定性刺激是诱发哮喘急性发作

的直接原因,但对于不同个体而言,遗传因素则决

定了哮喘易感性的差异。

中医治疗疾病强调整体观念,以“治病求本”为

原则进行辨证论治。 张教授认为,儿童哮喘多发为外

寒肺热之证,小儿肺常不足又乃纯阳之体,多因外感

风寒邪气,后郁而化热,或伏痰内宿,积久热化,痰热

胶着蕴结而壅塞气道。 其在治疗原则上遵循三因制

宜、辨证论治,临床常运用自拟降气平喘方治疗[20]

。

降气平喘方是根据《摄生众妙方》中的定喘汤化裁而

来,该方由蜜麻黄、桔梗、苦杏仁、桑白皮、地骨皮、白

果、紫苏子、葶苈子、白前、百部、款冬花、紫菀、甘草等

组成,具有化痰止咳、降气平喘的作用。 通过临床实

践证明降气平喘方治疗小儿哮喘具有疗效显著、不良

反应小、愈后良好、不易复发等特点[10]

。

大量临床研究证据表明,以气道平滑肌层肥厚

为特征的气道重塑,是造成支气管哮喘患儿肺功能

进行性减低和气道高反应持续状态的病理学基

础[21-22]

。 ADAM33 主要在 ASMC 中表达,其活性影

响 ASMC 的功能,与细胞增殖和受损相关[23]

。 气道

平滑肌增殖也与分裂素的参与有关,这是一类能促

进细胞裂解和有丝分裂的化学物质总称,其中就包

括 TGF-β、IL-6 等,它们通过与细胞因子受体、络

氨酸激酶受体(RTK)、G 蛋白偶联受体(GPCR) 结

合,激活 ERK 及 PI3K 通路,活化下游转录因子,磷

酸化细胞周期导致气道平滑肌增殖[24-25]

。 接触过

敏原后,上皮细胞释放各种细胞因子和生长因子,

如胰岛素样生长因子 IGF-1、转化生长因子 TGFβ1、炎症因子白细胞介素-1β(IL-1β)等,其参与炎

症反应并促进平滑肌细胞的增殖[26-27]

。

近些年,随着分子和基因水平的研究发展,研

究发现哮喘和很多基因的表达活性等密切相关[28]

,

ADAM33 是通过定位克隆发现的第一个哮喘特异

性 基 因[29]

, 通 过 编 码 一 种 基 质 金 属 蛋 白 酶

(MMPs),可以降解细胞外基质(ECM),相关研究表

明 ECM 的过度产生和堆积是哮喘气道重塑最重要

的病理变化之一[30]

。 转录因子 ETS-1 是 ETS 家族

的一员,与多种自身免疫性疾病有关[31]

,可调节许

多与哮喘有关的细胞因子和趋化因子的表达来参

与哮喘的发病,其中就包括通过调节 MMPs 的转录

来刺激表达,进而调节 ECM 的合成和降解。 此外,

许多参与气道炎症和气道重塑过程的基因表达也

第 4 期 贺思雨,等:降气平喘方对哮喘大鼠气道平滑肌细胞中 ADAM33 和 ETS-1 表达的影响 ·145·

受到 ETS-1 的调控[32]

。

本实验通过建立哮喘模型、制备含药血清干预体

外培养的哮喘 ASMC,结果显示,降气平喘方含药血清

能明显抑制异常的 ASMC 增殖;不同浓度的含药血清

均可减少哮喘模型中 TGF-β1 和 IL-6 释放;10%中药

血清组可抑制 ADAM33 蛋白表达,10%、15%中药血清

组及 30%西药血清组可抑制 ETS-1 蛋白表达,其作用

程度还可能与药物的剂量和浓度有关。

因此,通过实验可推测降气平喘方治疗哮喘的

作用机制是通过抑制易感基因的蛋白表达,进而减少

相关炎症因子的释放、改善气道重塑以达到治疗哮

喘、缓解症状的目的。 综上所述,易感基因 ADAM33、

ETS-1 可能为降气平喘方的作用靶点,为指导降气平

喘方的临床应用及产业开发提供实验依据,也为中医

药治疗小儿哮喘的研究提供思路。

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(收稿日期:2023-12-20)

[编辑:徐霜俐]

·146· 2024 年第 40 卷第 4 期(总第 302 期)

引用:惠丹丹,陈伊萌,李云祥,张艳茹,周家豪,梁引库 . 中药方剂治疗阴道炎的药效与毒性实验研究[J]. 湖南中医杂志,

2024,40(4):147-152.

中药方剂治疗阴道炎的药效与毒性实验研究

惠丹丹1,2

,陈伊萌1,2

,李云祥1,2

,张艳茹1,2

,周家豪1,2

,梁引库1,2,3

(1. 陕西理工大学生物科学与工程学院,陕西 汉中,723000;

2. 陕西省资源生物重点实验室,陕西 汉中,723000;

3. 陕南秦巴山区生物资源综合开发协同创新中心,陕西 汉中,723000)

[摘要] 目的:采用实验研究的方法评价自拟中药方剂治疗阴道炎的药效和毒性。 方法:将 40 只豚鼠

随机分为模型对照组,地塞米松阳性药物组(0. 25 mg / ml),中药方剂高(52. 00 mg / ml)、中(13. 00 mg / ml)、

低(3. 25 mg / ml)剂量组,每组各 8 只。 于各组豚鼠右后脚背剃毛处分别涂抹相应药物,末次给药 15 min 后,

在点刺处依次涂抹不同浓度磷酸组胺直至豚鼠回头舔舐。 大鼠脚趾肿胀模型实验分组同上。 将 3%甲醛注

入各组大鼠脚趾内建立肿胀模型,造模成功后均匀涂抹相应药物于炎症患处。 将新西兰大白兔分为染毒组

和对照组,每组各 3 只,分别注射 52 mg / ml 中药原液、0. 9%氯化钠注射液,每 24 h 重复 1 次,连续 5 d。 统计

单位时间豚鼠搔抓次数及耐受磷酸组胺总量;观察大鼠脚趾肿胀消退情况并记录脚趾厚度变化;观察实验

兔阴道是否水肿,HE 染色检测阴道黏膜有无明显变化。 结果:与模型对照组相比,中药方剂高、中、低剂量

组豚鼠单位时间搔抓次数均减少,耐受磷酸组胺总量均增加,但中药方剂低剂量组效果更明显,且显著优于

地塞米松阳性药物组(P<0. 05);中药方剂高、中剂量组消肿速率快,与地塞米松阳性药物组比较,差异无统

计学意义(P>0. 05);给药组阴道组织无明显充血和红肿现象,阴道黏膜层次清晰,与模型对照组切片无明显

差异;染毒组实验兔阴道黏膜刺激指数为 0. 2。 结论:该自制中药方剂对阴道炎具有抗炎、消肿、止痒的功

效,且对阴道皮肤黏膜无刺激性,无明显毒副作用。

[关键词] 阴道炎;中药方剂;药效;毒性评价

[中图分类号]R271. 913. 1 [文献标识码]A DOI:10. 16808 / j. cnki. issn1003-7705. 2024. 04. 037

基金项目:陕西省科技厅项目(2023-CX-PT-24,2023-YBSF-017);国家重点实验室项目(SLGPT2019KF04-05)

第一作者:惠丹丹,女,2021 级硕士研究生,研究方向:天然药物生物技术

通信作者:梁引库,男,博士,教授,硕士研究生导师,研究方向:天然产物活性物质的开发与利用,E-mail:liangyinku26@

163. com

Pharmacodynamics and toxicity of a traditional Chinese medicine prescription in

treatment of vaginitis:An experimental study

HUI Dandan

1,2

,CHEN Yimeng

1,2

,LI Yunxiang

1,2

,ZHANG Yanru

1,2

,ZHOU Jiahao

1,2

,LIANG Yinku

1,2,3

(1. School of Biological Science and Engineering,Shaanxi University of Technology,

Hanzhong 723000,Shaanxi,China;

2. Shaanxi Key Laboratory of Bio-resources,Hanzhong 723000,Shaanxi,China;

3. Shaanxi Collaborative Innovation Center for Comprehensive Development of Bio-resources in

Qinling-Daba Mountains,Hanzhong 723000,Shaanxi,China)

[Abstract] Objective:To investigate the pharmacodynamics and toxicity of a self-made traditional Chinese

medicine (TCM) prescription in the treatment of vaginitis based on an experimental study. Methods:A total of 40

guinea pigs were randomly divided into model control group,dexamethasone positive drug group (0. 25 mg / ml),

·147·

第 40 卷第 4 期

2024 年 4 月 HUNAN JOURNAL OF TRADITIONAL CHINESE MEDICINE

Vol. 40 No. 4

Apr. 2024

high-dose TCM prescription group (52. 00 mg / ml),middle-dose TCM prescription group (13. 00 mg / ml),and

low-dose TCM prescription group (3. 25 mg / ml),with 8 guinea pigs in each group. The corresponding drug was

rubbed at the instep of the right rear foot after shaving,and at 15 minutes after the last administration,different concentrations of histamine phosphate were rubbed at the pricking site in proper order until the guinea pig turned back

and licked. In the experiment with the rat model of toe swelling,the rats were divided into the same groups. The toe

of the rat was injected with 3% formaldehyde to establish a model of toe swelling,and after successful modeling,the

corresponding drug was rubbed at the site of the inflammation. New Zealand white rabbits were divided into exposure

group and control group,with 3 rabbits in each group,and the rabbits in the exposure group were injected with

52 mg / ml TCM stock solution,while those in the control group were injected with 0. 9% sodium chloride injection,

once every 24 hours for 5 consecutive days. A statistical analysis was performed for the number of scratches per unit

time and the total amount of histamine phosphate tolerated by the guinea pigs;regression of toe swelling was observed,and the change in toe thickness was recorded;vaginal edema of the experimental rabbits was observed,and

HE staining was used to observe the change in vaginal mucosa. Results:Compared with the model control group,the

high-,middle-,and low-dose TCM prescription groups had a significant reduction in the number of scratches per

unit time and a significant increase in the total amount of histamine phosphate tolerated by the guinea pigs,and the

low-dose TCM prescription group tended to have better changes,showing a significantly better effect than the dexamethasone positive drug group (P<0. 05). The high- and middle-dose TCM prescription groups had rapid subsidence of swelling,with no significant difference compared with the dexamethasone positive drug group (P>0. 05). The

administration group had no marked congestion or swelling of vaginal tissue and had clear layers of vaginal mucosa,

with no significant differences compared with the sections of the model control group. The stimulation index of vaginal mucosa was 0. 2 in the exposure group. Conclusion:The self-made TCM prescription has anti-inflammatory,detumescence,and itching-relieving effects against vaginitis,without stimulation on vaginal mucosa or obvious toxic

and side effects.

[Keywords] vaginitis;traditional Chinese medicine prescription;pharmacodynamics;toxicity evaluation

近年我国女性阴道炎患病率持续增加,且几乎

分布于各个年龄段[1]

。 作为女性患者中最常见的

妇科疾病之一,阴道炎并非由单一病因引起,而是

由多种病原体导致的阴道黏膜性疾病的总称,如金

黄色葡萄球菌、大肠埃希菌以及加德纳杆菌等[2]

。

最初临床上采用抗生素及激素治疗,疗效确切,但

随着抗生素药物种类和剂量的增加,久而久之引起

阴道内环境紊乱,造成愈后反复发作并出现耐药,

很大程度困扰着女性患者的正常生活[3]

。 然而中

药活性物质复杂多样,在抑菌方面具有多途径作用

位点,不易产生细菌耐药性。 目前,中药方剂在治

疗阴道炎疾病方面报道很多,但效果不佳。 因此,

研究和开发一种安全、有效的治疗阴道炎的中药方

剂具有重要的应用价值。

前期课题组通过现代实验方法大量筛选了中

药提取物,并已优化出对致病菌抑制效果最佳的中

药提取物组方[4]

。 由于临床上现有的治疗药物大

多具有止痒、消肿抗炎、抑菌功能,因此本文按照治

疗女性生殖系统炎症药物的药效学研究筛选规

程[5]

:用豚鼠制作瘙痒模型,考察该中药提取物组

方是否具有很好的治疗和止痒的作用;用 3%甲醛

致炎剂引起大鼠足趾肿胀造成动物炎症模型;按照

2019 版《消毒技术规范》,利用阴道黏膜刺激试验观

察受试物是否具有毒性。 综上,初步评价中药方剂

是否具有止痒、抗炎的药效以及毒副作用,旨在为

妇科洗剂的研制和开发奠定一定的基础。

1 实验材料

1. 1 动物 1) 豚鼠,普通级,40 只,约 2 个月龄,

224. 2~295. 2 g,雌雄各半,由西安交通大学医学院

实验中心提供,实验动物使用许可证号:SCXK(陕)

2018-001。 2) 大鼠,SPF 级,40 只,约 5 ~ 7 周龄,

130~ 150 g,雄性,购自西安交通大学医学院实验中

心,实验动物使用许可证号:SCXK(陕) 2018-001。

3)新西兰大白兔,普通级,6 只,约 4 ~ 6 个月龄,

·148· 2024 年第 40 卷第 4 期(总第 302 期)

2. 0 ~2. 5 kg,雌性,购自西安交通大学医学院实验动

物中心,实验动物使用许可证号:SCXK(陕) 2018-

001。 于室温 20~25℃;相对湿度 40% ~60%的环境下

适应性喂养 1 周。

1. 2 药物及试剂 课题组前期研究发现配方 3 对

金黄色葡萄球菌、加德纳杆菌以及白色念珠菌抑制

效果突出[4]

,本实验仍采取该配方。 取蒲公英、五

倍子、苦参、黄连于 60℃ 干燥至恒重,粉碎过筛后分

别加入适量水、乙酸乙酯及无水乙醇提取,随后置

于真空干燥箱直至浸膏状。 各取蒲公英乙酸乙酯

提取物浸膏 9 mg、五倍子水提物浸膏 38 mg、苦参乙

酸乙酯提取物浸膏 38 mg、黄连醇提物浸膏 19 mg,

溶于 1 ml 含有 20%二甲基亚砜(DMSO)无菌水中,

搅拌混匀,以 10000 r/ min 离心 5 min,取上清于 4℃

保存。 中药方剂母液浓度为 104. 00 mg / ml,依次配

制成高、中、低剂量组,浓度分别为 52. 00、13. 00、

3. 25 mg / ml。 无水乙醇(天津市福晨化学试剂有限

公司,批号:20190512);乙酸乙酯(天津市富宇精细

化工有限公司,批号:20190725)、DMSO(天津市博

迪化工有限公司,批号:20180423);甲醛(天津市天

力化学试剂有限公司,批号:20181008);动物脱毛

剂(济宁市鲁化生产力促进中心,批号:20191105);

冰 乙 酸 ( 成 都 市 科 龙 化 工 试 剂 厂, 批 号:

2018090601);切片石蜡、中性封片树胶、苏木素(上

海生 物 工 程 股 份 有 限 公 司, 批 号: C224BA0027、

FA16FD0285、F325BA0011);伊红(大连美仑生物技

术有限公司,批号:MB4642);磷酸组胺(上海源叶

生物科技有限公司,批号:B65631)。

1. 3 主要仪器 HC-250 型摇摆式粉碎机(永康市

天祺盛世工贸有限公司);DHG-9203A 型真空干燥

箱(上海精宏实验设备有限公司);TGL-20 型台式

高速离心机(湖南湘仪实验室仪器开发有限公司);

千分尺指针式测厚仪(上海尺喜工量有限公司);

RM2235 型石蜡组织切片机 ( 德国 Leica 公司);

DHP-9162 型电热恒温培养箱(上海森信实验仪器

有限公司);KD-T 型电脑生物组织摊烤片机(浙江

省金华市科迪仪器设备有限公司);Nikon Ti-S 型

倒置荧光显微镜(日本尼康有限公司)。

2 实验方法

2. 1 分组、建模及给药

2. 1. 1 豚鼠止痒模型实验 将 40 只豚鼠按性别体

质量随机分为模型对照组,地塞米松阳性药物组,中

药方剂高、中、低剂量组,每组各 8 只,雌雄各半。 造

模前 24 h,将各组豚鼠右后脚背剃毛(约 1 cm

2

),并

对地塞米松阳性药物组,中药方剂高、中、低剂量组分

别涂抹相应药物(充分均匀涂抹患处)

[5]

。 实验当日

用三棱针在各组剃毛处点刺,以轻度渗血为度,并对

地塞米松阳性药物组,中药方剂高、中、低剂量组分别

涂抹相应药物,剂量为 0. 1 g / 100 g 体质量,连续给药

2 次,每次间隔时间 1 h

[6-7]

。

2. 1. 2 大鼠脚趾肿胀模型实验 将大鼠随机分成

5 组:模型对照组,地塞米松阳性药物组,中药方剂

高、中、低剂量组,每组各 8 只。 配置 3%甲醛溶液

作为致炎剂,用 1 ml 规格注射器吸取 100 μl 致炎剂

分别注入大鼠脚趾内建立肿胀模型[8]

。 在造模前,

分别用游标卡尺测量每组大鼠脚趾厚度(mm)。 对

模型对照组、地塞米松阳性药物组及中药方剂高、

中、低剂量组大鼠分别注入致炎剂,引起炎症反应,

分别在 0. 5、1. 0、2. 0、4. 0、6. 0 h 测定模型对照组大

鼠致炎后脚趾厚度,求出致炎剂高峰期(肿胀程度

最高)时间[8-9]

。 待高峰期时,地塞米松阳性对照组

涂抹药物 0. 25 mg;中药方剂高(52. 00 mg / ml)、中

(13. 00 mg / ml)、低(3. 25 mg / ml) 剂量组大鼠分别

依次均匀涂抹炎症患处。

2. 1. 3 阴道黏膜刺激实验 将实验兔随机分为

2 组:染毒组和对照组,每组各 3 只。 实验前,应检

查动物阴道口有无分泌物、充血、水肿和其他损伤

情况。 如有炎症或(和) 损伤,应弃用。 动物正常

无问题后方可实验。 染毒组为中药原液,以最大

浓度作为实验受试剂量,配置 52 mg / ml 备用。 对

照组采用 0. 9%氯化钠注射液。 将 8 cm 钝头软管

与注射器连接,用注射器吸取 2 ml 中药原液充满

导管和注射器备用。 将动物俯卧固定,暴露出会

阴和阴道口,将导管润湿后轻揉地插入阴道( 4 ~

5 cm) ,并用注射器缓慢注入 2 ml 受试液,抽出导

管,完成染毒。 对照组动物用 0. 9%氯化钠注射液

作同样处理。 每隔 24 h 重复染毒一次,连续 5 d。

注射时,有时由于动物差异,受试液可能溢出,可

用消毒棉拭去[10]

。

2. 2 观察指标

2. 2. 1 单位时间内搔抓次数及致痒阈 末次给药

15 min 后, 在 点 刺 处 涂 抹 0. 01% 磷 酸 组 胺

第 4 期 惠丹丹,陈伊萌,李云祥,等:中药方剂治疗阴道炎的药效与毒性实验研究 ·149·

0. 05 ml / 只,其 后 每 隔 3 min 依 次 涂 抹 0. 02%、

0. 03%、0. 04%、0. 05%、0. 10%、0. 20%、0. 30%的磷

酸组胺 0. 05 ml / 只,直至豚鼠回头舔舐右后脚,若

涂抹至 0. 30%时,还未见回头舔舐即停止涂抹磷酸

组胺,记录磷酸组胺总量(mg)即为致痒阈,并且记

录单位时间内搔抓次/ 次进行生物学统计及数据分

析[7]

。 (注意:以 3 min 为 1 个单位时间)

2. 2. 2 脚趾肿胀率 药物涂抹后,分别 0. 5、1. 0、

2. 0、4. 0、6. 0 h 短时间内观察肿胀消退情况测量大

鼠脚趾厚度。 次日连续 3 d 早晨各给药 1 次,下午

固定时间测定每组大鼠脚趾肿胀厚度,统计恢复时

间[9]

。 分析给药组和模型组肿胀消退时间,用肿胀

率来表示。 注:肿胀率 = (致炎后足跖厚度-致炎前

足跖厚度) / 致炎前足跖厚度×100%

[11]

。

2. 2. 3 阴道黏膜 HE 染色 末次染毒后 24 h。 采

用气栓法处死动物,剖腹取出完整阴道,纵向切开,

肉眼观察是否充血、水肿等表现。 然后将阴道组织

放入 10%福尔马林溶液中固定 24 h 以上,石蜡包埋

后选取阴道正面和侧面的组织切片,HE 染色后,进

行组织病理学检查[12]

。 运用阴道黏膜刺激反应评

分标准(见表 1) 和阴道黏膜刺激强度分级表(见

表 2)进行统计分析[13]

。

表 1 阴道黏膜刺激反应评分标准

阴道组织反应 反应评分 / 分 阴道组织反应 反应评分 / 分

1. 上皮组织

正常,完好无损 0

细胞变性或变扁平 1

组织变形 2

局部糜烂 3

广泛糜烂 4

2. 白细胞浸润(每个高倍视野)

无 0

极少<25 个 1

轻度 26 ~ 50 个 2

中度 51 ~ 100 个 3

重度>100 个 4

3. 血管充血

无 0

极少 1

轻度 2

中度 3

重度 4

4. 水肿

无 0

极少 1

轻度 2

中度 3

重度 4

表 2 阴道黏膜刺激强度分级

阴道黏膜刺激指数 阴道黏膜刺激反应强度

<1 无

≥1、但<5 极少

≥5、但<9 轻度

≥9、但<12 中度

12 重度

2. 3 统 计 学 方 法 采 用 Excel 2010、 GraphPad

Prism 5、Potoshop 5. 0 和 SPSS 22. 0 统计学软件分析

数据、处理图片,计量资料以均数±标准差( x±s)表

示,多组间比较采用单因素方差分析;P<0. 05 为差

异有统计学意义。

3 实验结果

3. 1 中药方剂止痒评价 中药方剂低剂量组单位

时间内搔抓次数明显低于模型对照组(P<0. 05),

并显著优于地塞米松阳性药物组(P<0. 05)。 中药

方剂高、中剂量组与模型对照组相比,单位时间内

搔抓次数均显著降低(P<0. 05),但与地塞米松阳

性药物组比较,差异无统计学意义(P> 0. 05)。 中

药方剂高、中、低剂量组磷酸组胺总量高于模型对

照组(P<0. 05)。 但与地塞米松阳性药物组相比,

中药方剂 3 组差异均无统计意义(P>0. 05)。 (见

表 3)

表 3 各组单位时间搔抓次数及磷酸组

胺致痒阈比较(x±s)

组别 只数 单位时间搔抓次数 / 次 磷酸组胺致痒阈 / mg

模型对照组 8 3. 38±1. 93 3. 00±1. 86

地塞米松阳性药物组 8 2. 50±1. 58

a

4. 75±3. 54

a

中药方剂高剂量 8 1. 47±0. 83

ab

10. 25±9. 04

ab

中药方剂中剂量 8 1. 63±0. 37

ab

8. 50±3. 96

ab

中药方剂低剂量 8 1. 01±0. 50

b

12. 25±10. 17

ab

注:与模型对照组比较,

aP<0. 05;与地塞米松阳性药物

组比较,

bP<0. 05。

3. 2 中药方剂抗炎消肿评价 致炎剂注入 30 min

后致炎达到高峰期,此时给药。 与模型对照比较,

中药方剂高剂量组在相同时间内消肿速率快,在

给药 2 d 后大鼠脚趾肿胀基本恢复原来水平;与

地塞米松阳性药物组比较,中药方剂 3 个剂量组

在消肿方面差异均无统计学意义(P>0. 05) 。 (见

图 1、表 4)

图 1 3%甲醛致炎剂脚趾肿胀率的变化

·150· 2024 年第 40 卷第 4 期(总第 302 期)

表 4 给药 2 d 后中药方剂对大鼠脚趾

肿胀的影响(x±s)

组别 只数 肿胀率/ %

模型对照组 8 31. 62±8. 94

地塞米松阳性药物组 8 7. 28±1. 15

a

中药方剂高剂量 8 7. 63±4. 87

b

中药方剂中剂量 8 19. 13±2. 22

b

中药方剂低剂量 8 16. 71±2. 02

b

注:与模型对照组比较,

aP<0. 05;与地塞米松阳性药物

组比较,

bP<0. 05。

3. 3 中药方剂安全性评价 肉眼观察,染毒组阴

道组织较对照组无明显充血和红肿现象,差异无

统计学意义( P> 0. 05) 。 光学显微镜下可见阴道

黏膜表面被覆层鳞状上皮,层次结构清晰。 固有

膜白细胞稍有增多,红细胞多见,染毒组及对照组

切片无明显差异性( 见图 2) 。 阴道黏膜评分发

现,染毒组及对照组平均积分分别是 0. 6 和 0. 8,

中药方剂对兔阴道黏膜刺激指数为 0. 2。 根据《消

毒技术规范》 (2019 版) “阴道黏膜刺激强度分级”

评定,该中药方剂对新西兰大白兔阴道黏膜刺激

指数为 0. 2,表明中药方剂对阴道黏膜无刺激作

用。 (见表 5)

图 2-1 对照组横截面 图 2-2 对照组纵截面

图 2-3 染毒组横截面 图 2-4 染毒组纵截面

图 2 阴道黏膜刺激试验截图(400×)

表 5 注入中药方剂的家兔阴道黏膜评分(分)

组别 编号 上皮组织 白细胞浸润 血管充血 水肿

对照组 1 0 0 0 0

2 0 1 1 1

3 0 0 0 2

染毒组 4 0 0 0 0

5 0 1 1 1

6 0 1 1 2

4 讨 论

阴道炎分为需氧性细菌阴道炎、厌氧性细菌阴

道炎、霉菌性阴道炎、滴虫性阴道炎等 4 种常见类

型。 阴道炎感染患者多为混合致病菌感染引起的,

这就导致了抗生素药物种类和剂量的增加。 目前

常规临床治疗大多为化学药物,虽然治疗效果好、

见效快,但长期使用会破坏阴道内正常菌群平衡,

易造成愈后反复发作并出现耐药等现象,使得治愈

难度增加,给女性身体健康造成一定影响[13]

。

阴道炎在中医学上属“带下病”范畴,多与患者

脾虚湿盛、肝肾亏虚等有关[14]

。 中药治疗阴道疾

病,通过扶正固本、益气健脾的同时,配合除湿止

带,杀菌止痒根治其标[15]

。 已有诸多研究显示,中

药在治疗阴道疾病方面有很大的价值。 WANG

等[16]探究了苦参碱凝胶剂对需氧性阴道炎大鼠模

型的影响,结果表明苦参碱凝胶具有抗菌、保护阴

道黏膜、增加乳酸杆菌、在阴道滞留时间长等优点,

是一种很有前景的需氧性阴道炎局部用药。 赵

鑫[17]利用自拟中药熏洗液联合六味地黄汤抑制细

菌性阴道炎,证实了白鲜皮、苍耳子、百布、苦参、蛇

床子这五味中药在外用治疗厌氧性细菌阴道炎方

面效果明显。

本研究自制的中药方剂是不同中药提取物的

复配,经过实验验证对金黄色葡萄球菌、白色念珠

菌、加德纳杆菌有明显的抑制作用[6]

,既可用于治

疗阴道炎,具有抗炎、消肿、抗菌等作用,也可弥补

化学药物治疗的“短板”。 另有文献也报道过方剂

组方中苦参、五倍子、黄连有显著的止痒作用[18-20]

,

蒲公英中皂苷、多糖物质、甾醇以及三萜类物质对

组织发炎具有一定的抗炎消肿效果[21-24]

,这为我们

开发一种治疗混合型阴道炎的纯中药妇科方剂提

供了基础数据。 但其药效和安全性还需进一步评

价,因此本研究利用动物建模对中药提取物组方进

行药效学评价和安全性评价,进一步确定中药提取

物组方的治疗效果和安全性。

本文通过豚鼠止痒模型实验中单位时间内搔

抓次数和耐受磷酸组胺总量这 2 个指标来考察自

制中药方剂是否具有止痒效果。 实验发现中药方

剂的不同浓度组单位时间内搔抓次数较模型对照

组减少,耐受磷酸组胺总量增加,这表明 3 个剂量

组均有一定的止痒作用。 但相比之下低剂量组效

第 4 期 惠丹丹,陈伊萌,李云祥,等:中药方剂治疗阴道炎的药效与毒性实验研究 ·151·

果更明显,且显著优于地塞米松的止痒作用。 从大

鼠脚趾肿胀模型实验可以看出,中药方剂高、中剂

量组消肿效果显著,均有良好的抗炎消肿作用,与

地塞米松消肿能力比较,差异无统计学意义( P >

0. 05)。 3%甲醛致炎介质一般肿胀持续时间可达

1~2 周以上,属于长效致炎剂。 但若在肿胀率达到

最高时给药,从下降趋势推测消肿大概只需 1 周时

间。 家兔阴道黏膜刺激实验检验中药方剂(浓度:

52 mg / ml)对家兔阴道黏膜无刺激作用。 本课题通

过动物实验对中药提取物组方进行药效学评价,为

研制抑制阴道炎的中药提取物组方提供了理论依

据,对其安全性作出初步分析,这也为下一步研制

出能够抑制混合型感染阴道炎疾病的中药方剂提

供了参考依据。

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(收稿日期:2023-10-27)

[编辑:韩晗]

·152· 2024 年第 40 卷第 4 期(总第 302 期)

引用:郑红波,陈聪 . 基于网络药理学和分子对接技术探讨瓜蒌薤白桂枝汤加减防治心绞痛的作用机制[ J]. 湖南中医杂

志,2024,40(4):153-160,192.

基于网络药理学和分子对接技术探讨

瓜蒌薤白桂枝汤加减防治心绞痛的作用机制

郑红波1

,陈 聪2

(1. 湖南中医药大学第二附属医院,湖南 长沙,410005;

2. 湖南中医药大学,湖南 长沙,410208)

[摘要] 目的:基于网络药理学和分子对接技术探讨瓜蒌薤白桂枝汤加减防治心绞痛(AP)的作用机

制。 方法:采用 TCMSP 数据库获取瓜蒌薤白桂枝汤加减的活性成分及靶点,并通过文献检索进行补充。 采

用 Cytoscape 软件构建药物-成分-靶点网络模型。 采用 DrugBank、GeneCards、OMIM、DisGeNET 数据库筛选

AP 的关键靶点,与药物成分靶点取交集获取潜在基因作用靶点。 使用软件的拓扑分析插件筛选核心成分

与作用靶点。 利用 STRING 数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络。 对成分-疾病交集靶点进行基

因本体(GO)功能和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。 基于 Autodock 软件将核心成分与

核心靶点进行分子对接验证。 结果:共筛选到 300 个活性成分靶点,获取疾病靶点 1216 个,取交集获得潜在

基因作用靶点 124 个,筛选出核心靶点 30 个,对应 100 个核心药物成分,发挥作用的核心成分为槲皮素、山

柰酚等,核心靶点为肿瘤细胞坏死因子(TNF)、白细胞介素-6(IL-6)、丝氨酸/ 苏氨酸蛋白激酶 1(Akt1)、前

列腺素 G/ H 合酶 2(PTGS2)等。 富集分析推测瓜蒌薤白桂枝汤加减主要经过癌症调节、脂质与动脉粥样硬

化通路、流体剪切应力与动脉粥样硬化信号通路等 20 条相关通路发挥作用。 分子对接结果显示瓜蒌薤白桂

枝汤加减中槲皮素、山柰酚与 TNF、Akt1 结合性较好。 结论:瓜蒌薤白桂枝汤加减可能通过核心成分槲皮素

与山柰酚、核心靶点 TNF、Akt1,经由脂质与动脉粥样硬化信号通路、流体剪切应力与动脉粥样硬化信号通路

发挥防治 AP 的作用。

[关键词] 心绞痛;瓜蒌薤白桂枝汤加减;网络药理学;分子对接

[中图分类号]R285. 5 [文献标识码]A DOI:10. 16808 / j. cnki. issn1003-7705. 2024. 04. 038

基金项目:国家自然科学基金项目(81704065);湖南省自然科学基金项目(2023JJ30455);湖南省教育厅科学研究项目

(22A0274);湖南省中医药科研计划项目(A2023030,B2023022);湖南省卫生健康委科研计划项目(202202084742);湖南中医

药大学科研基金重点项目(2021XJJJ003);湖南中医药大学研究生创新课题(2022CX60)

第一作者:郑红波,男,2022 级硕士研究生,研究方向:中医药防治心血管疾病

通信作者:陈聪,女,医学硕士,副教授,硕士研究生导师,研究方向:中医基础理论及中医药防治内科疾病,E-mail:

50634383@ qq. com

Mechanism of action of modified Gualou Xiebai Guizhi decoction in prevention and treatment

of angina pectoris:A study based on network pharmacology and molecular docking

ZHENG Hongbo

1

,CHEN Cong

2

(1. The Second Affiliated Hospital of Hunan University of Chinese Medicine,Changsha 410005,Hunan,China;

2. Hunan University of Chinese Medicine,Changsha 410208,Hunan,China)

[Abstract] Objective:To investigate the mechanism of action of modified Gualou Xiebai Guizhi decoction in the

prevention and treatment of angina pectoris (AP) based on network pharmacology and molecular docking. Methods:

TCMSP database was used to obtain the active components and targets of modified Gualou Xiebai Guizhi decoction,and

·153·

第 40 卷第 4 期

2024 年 4 月 HUNAN JOURNAL OF TRADITIONAL CHINESE MEDICINE

Vol. 40 No. 4

Apr. 2024

a literature review was performed for supplementation. Cytoscape software was used to construct a drug-component-target network model. The DrugBank,GeneCards,OMIM,and DisGeNET databases were used to obtain the key targets of

AP,which were intersected with the targets of drug components to obtain the potential action targets. The topology analysis was performed to obtain the core components and action targets. STRING database was used to construct a proteinprotein interaction network. The gene ontology functional enrichment analysis and the Kyoto Encyclopedia of Genes and

Genomes pathway enrichment analysis were performed for the component-disease intersecting targets. Autodock software was used to perform molecular docking validation between the core components and the core targets. Results:A total of 300 targets were obtained for active components,and 1216 targets were obtained for the disease. The two groups of

targets were intersected to obtain 124 potential action targets,and finally 30 core targets were obtained,corresponding to

100 core drug components. The core components exerting a certain effect included quercetin and kaempferol,and the

core targets included TNF,IL-6,Akt1,and PTGS2. Enrichment analyses predicted that modified Gualou Xiebai Guizhi

decoction exerted an effect mainly through 20 pathways,including the cancer regulation pathway,the lipid and atherosclerosis pathway,and the fluid shear stress and atherosclerosis pathway. Molecular docking showed that quercetin and

kaempferol in modified Gualou Xiebai Guizhi decoction had good binding activities to TNF and Akt1. Conclusion:Modified Gualou Xiebai Guizhi decoction exerts a preventive and therapeutic effect on AP through the core components of

quercetin and kaempferol,the core targets of TNF and Akt1,and the pathways including the lipid and atherosclerosis

pathway,and the fluid shear stress and atherosclerosis pathway.

[Keywords] angina pectoris;modified Gualou Xiebai Guizhi decoction;network pharmacology;molecular docking

在心血管疾病中,心绞痛( angina pectoris,AP)

的发病率一直居高不下,心绞痛作为冠心病( coronary heart disease,CHD)最典型的临床表现之一,是

由于冠状动脉循环改变(如动脉的粥样硬化)引起

的心肌氧需求和血液供应之间的失衡[1]

,进而出现

的胸骨后上段或中段压榨性、阵发性疼痛,并通常

可放射至颈颌部、左肩或心前区。 目前临床上主要

采用舌下含服硝酸甘油、口服阿司匹林等药物治疗

的方式,在短时间内可以有效稳定病情,但长期疗

效不佳。 AP 常导致患者发生急性心血管事件的风

险增加,包括猝死和心肌梗死,是目前全球主要的

死亡原因[2]

。

中医学认为,AP 属于“胸痹”“真心痛”的范畴,

其病机为心脉痹阻,病因以气虚、血瘀、痰浊最为常

见,临床多表现为本虚标实的特点,汉代张仲景在

《金匮要略·胸痹心痛短气病脉证治》中概括其病

因病机为“阳微阴弦,即胸痹而痛,所以然者,责其

极虚也”。 “阳微”,即本虚,指心脏阳气虚弱;“阴

弦”即标实,指阴寒之邪过剩。 故上焦阳气不足,心

脏不得温煦;而下焦阴寒之气过盛,阴乘阳位,则出

现本虚标实之象[3]

。 在治疗上,基本遵循益气活血

祛痰之大法[4]

。 瓜蒌薤白桂枝汤来源于《金匮要

略》,具有通阳益气、散寒止痛之效,对于治疗胸痹

有着明确疗效[5]

。 加味丹参饮是全国名老中医黄

政德教授根据《时方歌括》中的丹参饮化裁而来,具

有益气活血、化瘀止痛之效,有研究表明其在治疗

心血管疾病上疗效明确,可改善心肌缺血损伤[6-7]

。

本研究以瓜蒌薤白桂枝汤为基础,加入加味丹参饮

进行加减,将二方化裁为一运用于 AP 患者,取得了

较为良好的疗效。 但由于中药化学成分复杂、实验

周期长的特点,关于本方治疗 AP 的机制研究相对

较少,对于其多靶点、多通路的特点仍存在不足,需

要进一步验证。

网络药理学与分子对接技术的发展,为利用计

算机技术研究中药复方的关键成分及其发挥效用

的通路机制等提供了新的渠道,也为中药复方治疗

疾病拓展了新的研究思路。 本研究利用网络药理

学和分子对接技术,探究瓜蒌薤白桂枝汤加减治疗

AP 的关键成分和作用靶点,以期为临床应用及进

一步研究提供方向和指导。

1 资料与方法

1. 1 瓜蒌薤白桂枝汤加减的活性成分及靶点筛选

基于中药系统药理学数据库和分析平台(TCMSP,

http:/ / tcmsp-e. com)检索瓜蒌薤白桂枝汤加减中所

有药物(瓜蒌、薤白、桂枝、丹参、黄芪、川芎、白芍、红

花)的活性成分,依据口服生物利用度(OB)≥ 30%,

·154· 2024 年第 40 卷第 4 期(总第 302 期)

类药性(DL)≥0. 18

[8] 进行筛选,并通过文献检索对

其活性成分进行补充,使用 UniPort ( https:/ / www.

uniprot. org)数据库对靶点名称标准化。

1. 2 AP 靶点的筛选 以“Angina Pectoris”为关键

词,分 别 在 DrugBank ( https:/ / go. drugbank. com)、

GeneCards ( https:/ / genecards. org )、 OMIM ( https:

www. omim. org)、DisGeNET(www. disgenet. org)数据

库中进行检索,于 UniProt(https:www. uniprot. org)数

据库中将靶点蛋白信息转化为 UniProt ID,合并后删

除重复值并筛选出心绞痛相关疾病靶点基因。

1. 3 药物成分靶点与疾病靶点交集 将获取的瓜

蒌薤白桂枝汤加减的活性成分靶点与疾病靶点取

交 集, 并 使 用 在 线 绘 图 网 站 ( https: / /

jvenn. toulouse. inrae. fr)绘制韦恩图,交集靶点即瓜

蒌薤白桂枝汤加减防治 AP 的潜在作用靶点。

1. 4 药物-成分-靶点网络构建 将药物-活性成

分-靶点相互对应,利用 Cytoscape 3. 10. 1 软件绘制

“药物-成分-靶点” 网络图,并使用 CytoNCA 插件

进行拓扑分析,筛选瓜蒌薤白桂枝汤加减治疗 AP

的主要活性成分。

1. 5 蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络的构建

将获取的瓜蒌薤白桂枝汤加减的活性成分靶点与

疾病靶点取交集,交集靶点即瓜蒌薤白桂枝汤加减

防治 AP 的潜在作用靶点,将交集靶点导入 STRING

数据 库 ( https/ / cn. string - db. org / ), 物 种 选 择

“Homo sapiens”,score≥0. 4,下载 tsv 格式数据,导

入 Cytoscape 3. 10. 1 软件, 构建 PPI 网络。 运用

CytoNCA 插件对网络进行拓扑分析, 计算 degree

值、介度中心性( betweenness centrality,BC) 和接近

中心性(closeness centrality,CC),筛选出 degree、BC

及 CC 均大于平均值的靶点为核心靶点[8]

,构建核

心靶点 PPI 网络。 核心靶点对应的化合物即核心

成分。

1. 6 基因本体(GO) 功能和京都基因与基因组百

科全书(KEGG) 通路富集分析 将交集靶点导入

Metascape 数据库(https: / / metascape. org / ),物种选

择为“Homo sapiens”,进行 GO 功能和 KEGG 通路

富集分析,并运用微生信在线绘图网站 ( http: / /

www. bioinformatics. com. cn)进行可视化[8-9]

。

1. 7 核心成分-核心靶点-通路网络的构建 将富

集分析中所得的前 20 条信号通路与对应的核心靶

点, 及 与 核 心 靶 点 对 应 的 化 合 物 导 入 Cytoscape3. 10. 1 软件构建“核心成分-核心靶点-通路”

网络。 这些化合物即瓜蒌薤白桂枝汤加减防治 AP

的核心成分。

1. 8 分子对接 选取 degree 值较高的成分和靶

点,利用分子对接软件 AutoDock 进行对接模拟验证

对应关系。 从 PubChem 数据库获得核心成分的 sdf

文件,并将其转换成 pdb 格式文件。 从 PDB 数据库

(https: / / www. rcsb. org)中获得靶点的 pdb 文件[9]

。

利用 PyMOL 软件分析和观察化合物与蛋白对接

结果。

2 结 果

2. 1 瓜蒌薤白桂枝汤加减的药物成分靶点筛选

于 TCMSP 数据库中搜集瓜蒌薤白桂枝汤加减中含

有的 8 味中药的活性成分,并经过文献补充(黄芪

皂苷等成分),共获得 135 种活性成分。 将靶点蛋

白信息统一规范为基因名称,合并删重后共获得

300 个相关靶点。

2. 2 AP 疾病靶点获取结果 根据 score 值对各数

据库疾病靶点进行筛选,GeneCards 选取 relevance

score≥1. 88 的靶点,DisGeNET 选取 score-gda≥0. 1

的靶点,合并删重后获得 1216 个疾病靶点。

2. 3 中药活性成分靶点与疾病潜在基因靶点交集

结果 将 AP 疾病靶点与中药活性成分靶点取交

集,并绘制药物-疾病共同靶点韦恩图(见图 1),共

获得 124 个瓜蒌薤白桂枝汤加减治疗 AP 的潜在

靶点。

图 1 瓜蒌薤白桂枝汤加减与 AP 交集靶点韦恩图

2. 4 药物-成分-靶点网络图构建 将药物-活性

成分-靶点相互对应,使用 Cytoscape 3. 10. 1 软件对

其进行可视化处理,构建药物-成分-靶点网络图

(见图 2)。 网络分析表明,槲皮素 degree:435,BC:

0. 3767, CC: 0. 4852, 山 柰 酚 degree 值: 177, BC:

0. 0708,CC:0. 4073,推测槲皮素、山柰酚为瓜蒌薤

白桂枝汤加减治疗 AP 的主要活性成分。

第 4 期 郑红波,等:基于网络药理学和分子对接技术探讨瓜蒌薤白桂枝汤加减防治心绞痛的作用机制 ·155·

注:不同颜色的圆形节点为不同中药,八边形节点为活性成分,黄色菱形为靶点;节点的面积代表其

度数,面积越大说明该节点越重要。

图 2 药物-成分-靶点网络图

2. 5 PPI 网络构建 将 124 个交集靶点导入 STRING

数据库,得到交集靶点 PPI 网络(见图 3),包括 124 个

节点,2475 条边。 拓扑分析筛选出 Degree、BC、CC 均

超过平均值的靶点有 30 个(见表 1),对应 100 种活性

成分,推测这些靶点是瓜蒌薤白桂枝汤加减治疗 AP

的核心靶点,构建核心靶点 PPI 网络(见图 4),对应成

分为核心成分。 degree 值最高的是肿瘤细胞坏死因子

(TNF),能与 96 个蛋白发生相互作用。

图 3 交集靶点 PPI 网络

·156· 2024 年第 40 卷第 4 期(总第 302 期)

表 1 瓜蒌薤白桂枝汤加减治疗冠心病心绞痛的核心靶点

序号 UniProt ID 基因 degree BC CC 序号 UniProt ID 基因 degree BC CC

1 P01375 TNF 96 0. 041347 0. 820000

2 P02768 ALB 95 0. 042114 0. 814570

3 P05231 IL-6 94 0. 029666 0. 809211

4 P31749 AKT1 91 0. 026676 0. 793548

5 P01584 IL-1β 89 0. 025378 0. 783439

6 P35354 PTGS2 84 0. 036367 0. 759259

7 P04637 TP53 82 0. 022067 0. 750000

8 P14780 MMP9 81 0. 018615 0. 740964

9 P03372 ESR1 81 0. 037421 0. 745455

10 P37231 PPARG 80 0. 026623 0. 740964

11 P27361 MAPK3 78 0. 014797 0. 723529

12 P42574 CASP3 77 0. 009324 0. 723529

13 P10415 BCL2 75 0. 010521 0. 719298

14 Q16665 HIF1A 74 0. 009053 0. 710983

15 P13500 CCL2 73 0. 008567 0. 706897

16 P01579 IFNG 73 0. 006832 0. 706897

17 P40763 STAT3 73 0. 009526 0. 706897

18 P22301 IL-10 73 0. 00761 0. 706897

19 P00533 EGFR 73 0. 020047 0. 710983

20 P01137 TGFB1 72 0. 007508 0. 694915

21 P35222 CTNNB1 66 0. 007782 0. 672131

22 P09601 HMOX1 64 0. 006566 0. 668478

23 P08253 MMP2 62 0. 007782 0. 650794

24 P02741 CRP 61 0. 007342 0. 657754

25 P05305 EDN1 59 0. 02587 0. 640625

26 P99999 CYCS 59 0. 013664 0. 654255

27 P29474 NOS3 58 0. 009975 0. 650794

28 Q07869 PPARA 53 0. 006501 0. 637306

29 P04150 NR3C1 46 0. 014857 0. 608911

30 P04114 APOB 44 0. 022893 0. 600000

注:各节点按度值由小到大,颜色由浅入深。

图 4 核心靶点 PPI 网络

2. 6 基因本体(GO) 功能和京都基因与基因组百

科全书(KEGG)通路富集分析 GO 功能分析包括

生物过程(BP) 、细胞组分(CC) 、分子功能( MF) ,

通过 GO 功能富集分析,可得瓜蒌薤白桂枝汤加减

主要参与的 BP 包括对激素的反应( response to

hormone) 、对无机物 的 反 应 ( response to inorganic

substance)、细胞迁移的正向调节(positive regulation

of cell migration),CC 主要包括膜筏(membrane raft)、

质膜外侧(external side of plasma membrane)、内质网

内腔(endoplasmic reticulum lumen),MF 主要体现在

蛋白质同源二聚体活性 ( protein homodimerization

activity)、细胞因子活性( cytokine activity)、蛋白激

酶结合( protein kinase binding) 等,推测瓜蒌薤白

桂枝汤加减通过改善这些生物进程发挥治疗作用

(见图 5) 。 相关信号通路主要有高级糖基化终末

产物-受体信号通路、流体剪切应力与动脉粥样硬

化信号通路、脂质与动脉粥样硬化信号通路等(见

图 6) 。

第 4 期 郑红波,等:基于网络药理学和分子对接技术探讨瓜蒌薤白桂枝汤加减防治心绞痛的作用机制 ·157·

图 5 GO 功能富集分析柱状图

图 6 KEGG 通路富集分析气泡图

·158· 2024 年第 40 卷第 4 期(总第 302 期)

2. 7 核心成分-核心靶点-通路网络图 将 30 个

核心靶点及对应的 100 个活性成分与排名前 20 的

信号通路一一对应,构建瓜蒌薤白桂枝汤加减核心

成分-核心靶点-信号通路网络图(见图 7),同时结

果显示 Akt1 在排名前 20 条信号通路的 16 条通路

中均有出现,推测 Akt1 为最重要的靶点之一。

注:蓝色六边形为核心成分,绿色八边形为核心靶点,紫色圆形为通路。

图 7 核心成分-核心靶点-通路网络

2. 8 分子对接结果 选取核心成分槲皮素和山柰

酚,核心靶点 TNF 和 Akt1 通过 Auto Dock 软件进行

对接验证,所有对接结果结合能均<-5 kcal / mol

[9]

,

说明成分和靶点具有较好的结合活性。 (见图 8)。

图 8-1 槲皮素-TNF 图 8-2 槲皮素-Akt1

图 8-3 山柰酚-TNF 图 8-4 山柰酚-Akt1

图 8 核心成分-核心靶点分子对接

3 讨 论

随着我国的社会进步,人民的饮食习惯也发生

了诸多改变,心血管疾病正日益成为危害人民生命

健康的主要元凶。 目前我国心血管疾病的患病率

仍呈持续增长的趋势,据《中国心血管健康与疾病

报告 2022》 推 算, 目 前 我 国 冠 心 病 患 者 人 数 约

1139 万,在城乡居民死亡构成比中,心血管疾病仍

然占据首位[2]

。 目前临床上采取的以口服药物、介

入及外科手术等方式为主的治疗方法,通过扩张血

管、减轻心肌耗氧量等途径,可有效缓解患者的临

床症状。 但由于药物的不良反应、或是术后心肌细

胞的损伤,患者依然面临着较多的预后问题。 多项

研究表明,中药在改善冠脉血流和心肌状态上有良

好的效果[10]

,因此运用中医药疗法治疗 AP 将会是

一个至关重要的途径。

心绞痛的成因,在中医学中通常简要地概括为

“不荣则痛、不通则痛”。 心气亏虚,则行血无力,血

行不畅,则心脉日久失于濡养,而生病痛;再者今人嗜

食肥甘厚味,体内精微膏脂生成过多[8]

,导致血液黏

稠,流通不利,久之瘀血内生,气机受阻,发为胸痹。

胸痹在临床上一般分为气虚血瘀、气滞血瘀、气阴两

虚、痰浊闭阻、寒凝心脉、心肾阳虚等证[4,11]

,牛朴钰

等[4]研究将冠心病证候根据发病频率由高到低排

列,排名前 3 位的分别为:血瘀、气虚、痰浊,故对于

AP 的治疗,需要以益气活血祛痰为主,这与临床对于

胸痹“本虚标实”的认知基本吻合。

瓜蒌薤白桂枝汤是治疗胸痹的经典方剂,方中

以薤白为君药,辛散温通,兼以止痛;瓜蒌为臣药,

化痰散结;桂枝温阳通脉,兼以行气。 三药相合,共

奏温阳化气、祛痰化浊之功,针对痰浊所致胸痹有

着明确的临床疗效[12]

。 加味丹参饮药广泛用于改

善心肌缺血再灌注损伤,课题组的前期实验研究也

已明确其具有改善心肌缺血缺氧的功效[13]

,方中丹

参、川芎、黄芪、红花等药,具有益气活血、调经止痛

的作用。 课题组在临床治疗中发现,AP 的患者主

第 4 期 郑红波,等:基于网络药理学和分子对接技术探讨瓜蒌薤白桂枝汤加减防治心绞痛的作用机制 ·159·

要是老年人,痰浊闭阻证的患者因痰浊阻滞气机,

多出现气不帅血,而继发血瘀之象;或是气虚血瘀

证患者,因气血瘀滞,导致脾失健运,而出现聚生痰

浊的征象,因此 AP 患者往往同时具有痰浊、气虚、

血瘀的特征。 本研究以瓜蒌薤白桂枝汤为基础,加

入加味丹参饮进行加减,针对“痰浊、气虚、血瘀”的

基本病性特点[14]

,在临床应用中已证实具有明确的

疗效。

现代医学认为,引发心绞痛的直接原因多为心

肌供氧减少或心肌耗氧量增加。 当冠状动脉发生

粥样硬化、痉挛或血栓时,会导致动脉的狭窄或堵

塞,从而导致心肌缺血缺氧,进而出现心绞痛。 而

瓜蒌薤白桂枝汤加减方中的多种核心成分都具有

改善这一过程的作用。 如现代药理学研究证实,存

在于薤白、黄芪和红花中的槲皮素能够改善心肌的

氧化损伤与凋亡;瓜蒌皮提取物可有效增强缺血心

肌细胞的抗氧化能力,减少自由基形成[15]

,改善心

功能;川芎提取物中的阿魏酸和川芎嗪都能起到抗

氧化作用[16]

,阿魏酸还具有一定的抗血小板聚集效

果,可改善心肌细胞缺血,川芎嗪也具有减慢细胞

凋亡、促进血管新生的药理作用[17]

;中药黄芪中含

有的黄酮类、皂苷类和多糖类等多种活性物质,可

以对心脏和血管起到保护作用,有效缓解心绞痛症

状[18]

;丹参中含有的丹参多酚酸盐通过调控肿瘤坏

死因子促进大鼠心肌血管新生[19]

。 综上所述,推测

本方主要是通过抗氧化应激、减慢细胞凋亡、促进

血管新生等途径防治心绞痛。

本研究通过网络药理学的方法对瓜蒌薤白桂

枝汤加减的活性成分及作用靶点进行了较为全面

的探讨。 通过对成分-靶点-通路网络的拓扑分析,

发现槲皮素和山柰酚等活性成分在治疗 AP 上发挥

了关键作用。 这两种成分均属于分布广泛的黄酮

类化合物,在体外研究中已被证明具有抗氧化和抗

炎作用[20]

,在动物研究中也发现具有调控巨噬细胞

胆固醇稳态、改善动脉粥样硬化的效果[21]

。 推测其

可以通过这些途径改善心肌细胞缺血缺氧,减轻

AP 的临床症状。 通过对 PPI 网络的拓扑分析,发

现 TNF、丝氨酸/ 苏氨酸蛋白激酶 1(Akt1)、白细胞

介素-6(IL-6)、前列腺素 G/ H 含酶 2(PTGS2)等是

瓜蒌薤白桂枝汤加减防治 AP 的关键靶点。 TNF 和

IL-6 是具有多种功能的炎性细胞因子,与心血管疾

病密切相关。 研究表明,AP 患者常伴有 TNF 升

高[22]

,而降低这些炎症因子水平可减少心肌细胞损

伤和抗氧化应激。 Akt1 在抗氧化应激和减缓细胞

凋亡方面发挥重要作用。 动物实验证实,缺乏 Akt1

可能导致斑块脆弱性和心功能不全[23]

。 同时分子

对接结果显示,核心成分槲皮素和山柰酚与核心靶

点 TNF 与 Akt1 结合较好。 经 KEGG 通路富集分析

显示,脂质与动脉粥样硬化信号通路、流体剪切应

力与动脉粥样硬化信号通路是与 AP 密切相关的两

条通路,在瓜蒌薤白桂枝汤加减治疗中扮演着重要

角色。

综上所述,推测瓜蒌薤白桂枝汤加减主要通过

槲皮素、山柰酚等核心成分,以及阿魏酸、川芎嗪等

重要成分,作用于 Akt1、TNF、IL-6 等关键靶点。 脂

质与动脉粥样硬化通路、流体剪切应力与动脉粥样

硬化信号通路是发挥作用的重要机制,具体机制涉

及抗炎、抗氧化应激、减少心肌细胞凋亡以及促进

血管新生。 此次研究初步分析了瓜蒌薤白桂枝汤

加减治疗 AP 的作用机制,但仍需进一步研究验证。

参考文献

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蒌薤白半夏汤合涤痰汤治疗冠心病的作用机制[J]. 中国处方

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(下转第 192 页)

·160· 2024 年第 40 卷第 4 期(总第 302 期)

引用:李勇志,郑玉,刘森浩,唐嘉璐,李超威 . 基于网络药理学探讨茵陈干预肝纤维化的作用机制[ J] . 湖南中医杂志,

2024,40(4):161-167.

基于网络药理学探讨茵陈干预肝纤维化的作用机制

李勇志,郑 玉,刘森浩,唐嘉璐,李超威

(云南中医药大学第三附属医院,云南 昆明,650011)

[摘要] 目的:基于网络药理学方法探讨茵陈干预肝纤维化的作用机制。 方法:通过 TCMSP 数据库获

取茵陈的活性成分及作用靶点;在 GeneCards 数据库和 OMIM 数据库中获取肝纤维化的相关靶点,将茵陈成

分靶点与疾病靶点取交集,获得茵陈干预肝纤维化的作用靶点。 运用 Cytoscape 3. 10. 0 构建化合物-靶点疾病网络图,使用 STRING 数据库获得蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络,通过 Cytoscape 3. 10. 0 进行可视

化呈现及分析。 使用 Metascape 数据库进行基因本体(GO)功能和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路

富集分析。 结果:筛选得到茵陈有效成分 15 个,作用靶点 289 个,其中肿瘤抑制蛋白基因 53(TP53)、肿瘤坏

死因子( TNF)、蛋白激酶 1 (AKT1)、白细胞介素- 6 ( IL - 6)、基质金属蛋白酶 9 (MMP9)、胱天蛋白酶 3

(CASP3)、缺氧诱导因子 1A(HIF1A)和 B 细胞淋巴瘤 2(BCL2)等为核心靶点。 GO 功能和 KEGG 通路富集

分析结果主要涉及激素的反应、细胞迁移的正向调节、对细菌来源分子的反应、磷代谢过程的正向调节、对

外源性刺激的反应等生物过程及癌症途径、血脂与动脉粥样硬化、磷脂酰肌醇-3-激酶-蛋白激酶(PI3KAkt)、Janus 激酶-信号传导及转录激活蛋白(JAK-STAT)、核因子-κB(NF-κB)等信号通路。 结论:茵陈干

预肝纤维化具有多成分、多靶点、多途径的特点,可为进一步研究提供参考。

[关键词] 肝纤维化;茵陈;网络药理学;作用机制

[中图分类号]R259. 752 [文献标识码]A DOI:10. 16808 / j. cnki. issn1003-7705. 2024. 04. 039

第一作者:李勇志,男,2023 级硕士研究生,研究方向:中医内科学(脾胃病方向)

通信作者:郑玉,女,副主任医师,硕士研究生导师,研究方向:中医内科学(脾胃病方向),E-mail:zsxye81@ 163. com

Mechanism of action of Artemisia capillaris in intervention of liver fibrosis:

A study based on network pharmacology

LI Yongzhi,ZHENG Yu,LIU Senhao,TANG Jialu,LI Chaowei

(The Third Affiliated Hospital of Yunnan University of Chinese Medicine,Kunming 650011,Yunnan,China)

[Abstract] Objective:To investigate the mechanism of action of Artemisia capillaris in the intervention of

liver fibrosis based on network pharmacology. Methods:TCMSP database was used to obtain the active components

and action targets of Artemisia capillaris,and GeneCards and OMIM databases were used to obtain the targets associated with liver fibrosis. The action targets of the active components of Artemisia capillaris were intersected with the

disease targets to obtain the action targets of Artemisia capillaris in the intervention of liver fibrosis. Cytoscape

3. 10. 0 was used to construct a component-target-disease network,STRING database was used to construct a protein - protein interaction network, and Cytoscape 3. 10. 0 was used for visualized representation and analysis. Metascape database was used to perform the gene ontology (GO) functional enrichment analysis and the Kyoto

Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) pathway enrichment analysis. Results:A total of 15 effective constituents were obtained for Artemisia capillaris,involving 289 action targets,among which the core targets included

tumor protein 53,tumor necrosis factor,AKT1,interleukin-6,matrix metalloproteinase-9,caspase-3,hypoxia-in-

·161·

第 40 卷第 4 期

2024 年 4 月 HUNAN JOURNAL OF TRADITIONAL CHINESE MEDICINE

Vol. 40 No. 4

Apr. 2024

ducible factor-1,and BCL2. The GO functional enrichment analysis and the KEGG pathway enrichment analysis

showed that the main biological processes involved were response to hormone,positive regulation of cell migration,

response to bacteria-derived molecules,positive regulation of phosphorus metabolic process,and response to exogenous stimulation,and the main signaling pathways involved were the cancer pathway,the lipid and atherosclerosis

pathway,the PI3K-Akt pathway,the JAK-STAT pathway,and the NF-κB pathway. Conclusion:Artemisia capillaris

has the features of multiple components,targets,and pathways in the intervention of liver fibrosis,which provides a

reference for further research.

[Keywords] liver fibrosis;Artemisia capillaris;network pharmacology;mechanism of action

肝纤维化是指肝细胞外基质(即胶原、糖蛋白

和蛋白多糖等)的弥漫性过度沉积与异常分布,是

肝脏对慢性损伤的病理性修复反应,是各种慢性肝

病向肝硬化发展过程中的关键步骤和影响慢性肝

病预后的重要环节[1]

。 因此,在早期积极治疗肝纤

维化甚至逆转肝纤维化对于疾病转归具有重要意

义。 目前临床缺乏疗效确切的抗肝纤维化药物,而

中医药拥有多靶点、多途径、多层次干预肝纤维化

的优势[2]

。 茵陈为菊科植物滨蒿或茵陈蒿的干燥

地上部分[3]

,味苦、辛,性微寒,归脾、胃、肝、胆经,

有清利湿热、利胆退黄的功效。 药理研究表明,茵

陈具有保肝利胆、抗炎、抗氧化、抗肿瘤、抑菌和抗

病毒等作用[4]

,能改善肝纤维化[5-9]

。 因此,本研究

通过网络药理学的方法,分析茵陈干预肝纤维化的

化学成分、作用靶点及信号传导通路,综合分析茵

陈干预肝纤维化的作用机制,为后续研究提供一定

的理论基础及数据支持。

1 资料与方法

1. 1 茵陈活性成分及靶点筛选 通过中药系统药

理学数据库和分析平台( TCMSP) ( https: / / tcmsp -

e. com / tcmsp. php)获取茵陈的活性成分,根据口服

生物利用度(OB) ≥30%且类药性(DL) ≥0. 18 进

行筛选,将文献补充的活性成分通过 SwissTargetPrediction 数 据 库 ( http: / / www. swisstargetprediction. ch / )对成分靶点进行预测,对“ Probability 值>

0”进行筛选,将所得到的活性成分合并去重,获得

茵陈的活性成分及作用靶点。 使用 UniProt 数据库

(https: / / www. uniprot. org / ) 对靶点进行基因名转

换及规范。

1. 2 肝纤维化相关靶点收集 在 GeneCards 数据

库( https: / / www. genecards. org / ) 和 OMIM 数据库

(https: / / www. omim. org / ) 中,以“ Hepatic fibrosis”

“Liver fibrosis” 为检索词,收集肝纤维化的相关靶

点,将 2 个数据库中的结果合并,删除重复的靶点

信息,得到疾病的相关靶点信息。

1. 3 构建活性成分-交集靶点-疾病网络 将茵陈

成分靶点与疾病靶点取交集,得到茵陈与肝纤维化

的共同靶点,即茵陈干预肝纤维化的作用靶点,并

通过 Venny 平 台 ( https: / / bioinfogp. cnb. csic. es/

tools/ venny / )制作韦恩图。 运用 Cytoscape 3. 10. 0

软件( https: / / cytoscape. org / ) 构建活性成分-交集

靶点-疾病网络图。 使用 Network Analyzer 工具进

行拓扑分析,并根据网络度值(Degree 值)筛选出茵

陈的核心成分。

1. 4 构建蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络 将交

集靶点导入至 STRING 数据库(https:/ / cn. string-db.

org / ),物种选择“Homo sapiens”,设置靶点关联的置

信度为 0. 400,获得 PPI 网络,并下载 TSV 文件,导

入 Cytoscape 3. 10. 0 软件进行可视化呈现,使用

“Network Analyzer”工具进行拓扑分析,并根据 Degree 值区别节点大小,Degree 值越大,该节点在网络

中越重要,根据 CentiScaPe 2. 2 插件,选择“Degree

值” “接近中心性( Closeness)” “中介中心性( Betweenness)”进行关键靶点筛选。

1. 5 基因本体(GO) 功能和京都基因与基因组百

科全书(KEGG) 通路富集分析 将交集靶点导入

Metascape 数据库中( https: / / metascape. org / gp / index. html),设置物种为“H. sapiens”,P<0. 01,分别

勾选 GO 分析中的分子功能(MF)、生物过程(BP)、

细胞组分(CC) 以及 KEGG 进行富集分析,将获得

的结果应用微生信平台( http: / / www. bioinformatics. com. cn / )的柱状图与气泡图进行可视化分析。

2 结 果

2. 1 茵陈活性成分及作用靶点 在 TCMSP 数据

库中检索到茵陈成分 53 种,根据 OB≥30%,DL≥

0. 18 进行筛选,得到符合条件的活性成分 13 种,通

·162· 2024 年第 40 卷第 4 期(总第 302 期)

过文献补充得到活性成分 2 个,共得到茵陈活性成

分 15 个(见表 1),合并删除重复靶点后,共得到作

用靶点 289 个。

表 1 茵陈活性成分表

MOLID Molecule name OB / % DL

MOL000354 异鼠李素( Isorhamnetin) 49. 60 0. 31

MOL000358 β-谷甾醇(Beta-sitosterol) 36. 91 0. 75

MOL004609 茵陈黄酮(Areapillin) 48. 96 0. 41

MOL005573 芫花素(Genkwanin) 37. 13 0. 24

MOL007274 蓟黄苏( Skrofulein) 30. 35 0. 30

MOL008039 异茵陈蒿黄酮( Isoarcapillin) 57. 40 0. 41

MOL008040 3′,4′,5′-三羟基-6,7-二甲氧基黄

酮(Eupalitin)

46. 11 0. 33

MOL008041 3,5,3’ ,4’ -四羟基-6,7-二甲氧

基黄酮(Eupatolitin)

42. 55 0. 37

MOL008043 茵陈色原酮(Capillarisin) 57. 56 0. 31

MOL008045 4-甲基茵陈色原酮(4'-Methylca

pillarisin)

72. 18 0. 35

MOL008046 去甲氧基茵陈色原酮(Demethoxyca

pillarisin)

52. 33 0. 25

MOL008047 茵陈蒿灵 A(Artepillin A) 68. 32 0. 24

MOL000098 槲皮素(Quercetin) 46. 43 0. 28

- 6,7-二甲氧基香豆素( 6,7 -Dimethylesculetin)

74. 75 0. 09

- 6-甲基七叶皂苷(6-Methylesculetin) 27. 77 0. 08

2. 2 茵陈干预肝纤维化的作用靶点 检索 GeneCards 数据库,将“Hepatic fibrosis”“Liver fibrosis”检

索数据合并去重,设置“Relevance score” >10,筛选

出靶点 1223 个,再检索 OMIM 数据库,将“Hepatic

fibrosis”“Liver fibrosis”检索数据合并去重,得到靶

点 286 个。 将 2 个数据库得到的疾病靶点汇总去

重,共得到靶点 1375 个。 将茵陈活性成分的 289 个

靶点与 1375 个肝纤维化相关靶点取交集, 获得

118 个共同靶点,并绘制韦恩图(见图 1)。

图 1 药物靶点与疾病靶点韦恩图

2. 3 茵陈活性成分-交集靶点-疾病网络的构建

使用 Cytoscape 3. 10. 0 构建茵陈活性成分-交集靶

点-疾病网络图(见图 2),此网络由 135 个节点和

356 条边构成,红色节点代表药物,紫色节点代表疾

病,黄色节点代表药物活性成分,蓝色靶点代表交

集靶点。 使用 Network Analyzer 工具进行拓扑分析,

Degree 值最大的 5 个活性成分分别为槲皮素(Quercetin)、6,7-二甲氧基香豆素(6,7-Dimethylesculetin)、6-甲基七叶皂苷(6-Methylesculetin)、异鼠李

素(Isorhamnetin)、β-谷甾醇(Beta-sitosterol),因此

我们推测上述个活性成分可能是茵陈干预肝纤维

化的重要成分。

图 2 茵陈活性成分-交集靶点-疾病网络图

第 4 期 李勇志,郑 玉,刘森浩,等:基于网络药理学探讨茵陈干预肝纤维化的作用机制 ·163·

2. 4 PPI 网络构建及核心基因分析 将茵陈成分肝纤维化共同靶点上传至 STRING 12. 0 平台,获得

PPI 网络信息,使用 Cytoscape 3. 10. 0 进行可视化呈

现,生成 PPI 网络图(见图 3),图中有 117 个节点、

2975 条边。 Degree 值越大,靶点圆形直径越大,说

明在网络中越重要。 通过 CentiScape 2. 2 插件,选

择“Degree” “Closeness” “ Betweenness” 进行关键靶

点筛选,同时符合数值“Betweenness unDir>67. 675、

Closeness unDir>0. 005585、Degree unDir>50. 838”的

靶点为茵陈干预肝纤维化的关键靶点,关键靶点有

36 个,其中 Degree 值排名前 10 位的靶点可能在茵

陈干预肝纤维化中发挥重要作用(见表 2)。

图 3 茵陈-肝纤维化靶点 PPI 网络图

表 2 关键靶点参数

中文名称 英文名称 中介中心性 接近中心性 网络度值

肿瘤抑制蛋白基因 53 TP53 447. 6403647 0. 007692308 102

肿瘤坏死因子 TNF 379. 3867059 0. 007692308 102

蛋白激酶 1 AKT1 340. 3767048 0. 007633588 101

白细胞介素-6 IL-6 318. 3342623 0. 007575758 100

白细胞介素-1B IL-1B 239. 5479757 0. 007299270 95

基质金属蛋白酶 9 MMP9 294. 2937888 0. 007194245 94

胱天蛋白酶 3 CASP3 174. 6049190 0. 007142857 92

缺氧诱导因子 1A HIF1A 194. 0245610 0. 007092199 92

B 细胞淋巴瘤 2 BCL2 169. 1979198 0. 007042254 91

表皮生长因子受体 EGFR 184. 1338224 0. 007042254 90

2. 5 GO 功 能 和 KEGG 通 路 富 集 分 析 运 用

Metascape 数据库,将药物与疾病的共同靶点进行

GO 分析及 KEGG 分析,选择 P<0. 01,将富集分析

数据导入微生信平台,采用柱状图显示 GO 功能富

集前 10 个分析结果( 见图 4) ,采用气泡图显示

KEGG 通路富集前 20 个分析结果( 见图 5) 。 GO

功能富集分析显示:BP 主要涉及对激素的反应、

细胞迁移的正向调节、对细菌来源分子的反应、磷

代谢过程的正向调节、对外源性刺激的反应、对无

机物质的反应等;CC 主要涉及膜筏、黏着斑、膜

侧、受体复合物、囊泡腔等部位;MF 主要涉及蛋白

激酶活性、细胞因子受体结合、蛋白质结构域特异

性结合、RNA 聚合酶 II 特异性 DNA 结合转录因子

结合、蛋白质同源二聚化活性等。 KEGG 通路富

集分析结果显示:通路主要涉及癌症通路、血脂与

动脉粥样硬化、磷脂酰肌醇- 3 -激酶-蛋白激酶

(PI3K-Akt)信号通路、Janus 激酶-信号传导及转

录激活蛋白( JAK- STAT) 信号通路、核因子 - κB

(NF-κB)信号通路等。

·164· 2024 年第 40 卷第 4 期(总第 302 期)

图 4 GO 功能富集分析图

图 5 KEGG 通路富集分析图

第 4 期 李勇志,郑 玉,刘森浩,等:基于网络药理学探讨茵陈干预肝纤维化的作用机制 ·165·

3 讨 论

肝纤维化是病毒性肝炎、酒精性肝病、非酒精

性脂肪性肝病等慢性肝病的共同病理过程,归属于

中医学“积聚” “胁痛” 等范畴,《四圣心源》 云:“积

聚者,气血之凝瘀也”,《医宗必读》云:“积之成也,

正气不足,而后邪气踞之”,气滞、血瘀、痰浊、寒凝

为本病主要致病因素,基本病机为正虚邪盛,邪毒

久稽,肝络受损,气滞血瘀,可归纳为“虚损生积”,

以“血瘀为积之体(标)、虚损为积之根(本)”

[10]

,治

疗以活血化瘀扶正为主。 茵陈性微寒,味苦、辛,能

在减少胶原纤维形成的同时减少炎症因子,缓解肝

组织炎症损伤,改善肝纤维化[11-12]

。 茵陈能通过降

低血清丙氨酸氨基转移酶(ALT) 及天冬氨酸氨基

转移酶(AST)活性,以保护肝细胞、减少肝纤维化的

发展[9]

。

本研究发现,茵陈的有效成分有 15 个,包括异

鼠李素、β-谷甾醇、槲皮素、6,7-二甲氧基香豆素、

6-甲基七叶皂苷等。 现代临床研究发现,异鼠李素

可通过减少自噬和抑制细胞外基质形成以抑制肝

纤维化[13]

。 β-谷甾醇通过降低 collagen - 1 和 a -

SMA 的表达水平来抗肝纤维化[14]

。 槲皮素能通过

调节 TGF-β1 / Smads 和 PI3K/ Akt 通路之间的串扰

来减弱肝星状细胞(HSC)活化并减少自噬,以预防

肝纤维化[15]

。 6,7 -二甲氧基香豆素能通过抑制

HSC-T6 细胞 Smad3 磷酸化水平,以及 α-SMA、I 型

胶原、III 型胶原和 NOX 的表达,从而达到抑制肝星

状细胞-T6(HSC-T6)的活化和增殖,具有治疗肝纤

维化的可能[6]

。 6-甲基七叶皂苷通过下调 NF-κB、

TNF-α 和 IL-6 发挥抗炎活性,从而减轻酒精引起

的肝纤维化和肝损伤[16]

。 由此推测,上述成分可能

是茵陈治疗肝纤维化的重要活性成分,有一定的研

究价值。

PPI 网络分析发现,Degree 值排名前 10 位的核

心靶点分别为 TP53、 TNF、 AKT1、 IL - 6、 IL - 1B、

MMP9、CASP3、HIF1A、BCL2、EGFR,推测这些可能

是茵陈干预肝纤维化的核心靶点。 TP53 是一种肿

瘤抑制基因,在控制细胞增殖和凋亡方面起重要作

用。 肝脏在应急环境可能导致激活 P53,破坏肝脏

中端粒酶功能,从而加速肝纤维化发生。 大量研究

表明 TP53 表达与肝细胞凋亡及肝纤维化程度成正

相关性[17]

。 TNF 通过与 TNFR-1 和 TNFR-2 受体

结合而起作用,通过 TNFR-1 的信号传导缺失,以

抑制肝纤维化[18]

。 AKT1 是 AKT 激酶之一,AKT1

能降低 HSC 的增殖与细胞周期调节基因的 mRNA

和蛋白表达,从而降低纤维化[19]

。 IL-6 通过外泌

体将抗纤维化的 miR-223 转移到肝细胞,来抑制肝

纤维化[20]

。 MMP9 为基质金属蛋白酶-9,在 KC 介

导的 ECM 降解中起关键作用,以促进肝纤维化消

退[21]

。 HIFaA 能直接上调 LOXL1 的表达,促进肝

纤维化过程中成纤维细胞的活化[22]

。 EGFR 为表

皮生长因子受体,可活化 HSC,抑制其信号传导,可

延缓或逆转肝纤维化[23]

。 CASP3 信号通路能抑制

肝细胞凋亡来减轻肝纤维化。 BCL2 通路表达增加

能降低 Bax 和 caspase-3 / cleaved caspase-3 的表达,

抑制肝纤维化过程诱导的细胞凋亡[24]

。 综上,这些

靶点参与了肝纤维化的进展过程,主要涉及 ECM

降解、HSC 活化、抑制细胞凋亡等,与当前研究相符

合,可以作为药物作用的靶点。

通过 GO 功能富集分析可推测,这些靶点主要

在膜筏、黏着斑、膜侧、受体复合物、囊泡腔等部位

发挥作用,并通过对激素的反应、细胞迁移的正向

调节、对细菌来源分子的反应、磷代谢过程的正向

调节、对外源性刺激的反应、对无机物质的反应等

生物过程,发挥蛋白激酶活性、细胞因子受体结合、

蛋白质结构域特异性结合、RNA 聚合酶 II 特异性

DNA 结合转录因子结合、蛋白质同源二聚化活性等

分子功能。

KEGG 通路富集分析中,主要的通路涉及癌症

通路、血脂与动脉粥样硬化、PI3K-Akt 信号通路、

JAK-STAT 信号通路、NF-κB 信号通路等,推测为

茵陈治疗肝纤维化的关键通路。 癌症通路所连接

的靶点最多,说明肝纤维化过程与癌症的产生及发

展有很多共同靶点,提示抑制该通路对肝纤维化向

肝癌进展有一定的作用。 肝脏在三酰甘油、胆固醇

等作用下会产生毒性,可能会导致肝细胞损伤死

亡、氧化应激、线粒体应激等病变,从而发展为肝纤

维化,INF-α、瘦素等脂肪细胞因子过高,也会促使

激活 HSC 导致肝纤维化[25]

。 PI3K-Akt 信号通路

为影响肝纤维化形成和发展的重要信号通路,主要

通过抑制 HSC 活化与增殖、促进 HSC 凋亡、减轻肝

细胞氧化应激、增强肝细胞自噬以及减少细胞外基

质沉积等方面干预肝纤维化的形成[26]

。 JAK-STAT

信号通路能调节瘦素、IL-4、IFN-α,以干预肝纤维

化的形成[27]

。 炎症反应在纤维化进程中起到重要

·166· 2024 年第 40 卷第 4 期(总第 302 期)

作用,NF-κB 为多种促炎反应的共同信号通路,能

通过调节炎症反应促使肝纤维化发生[28]

。

综上所述,茵陈干预肝纤维化具有多成分、多

靶点、多途径的特点,通过靶点分析、GO 富集分析、

KEGG 通路富集分析和蛋白相互作用网络,提示茵

陈的主要活性成分异鼠李素、β-谷甾醇、槲皮素、7-

二甲氧基香豆素、 6 - 甲基七叶皂苷等可能通过

TP53、TNF、 AKT1、 IL - 6、 IL - 1B、 MMP9、 CASP3、

HIF1A、BCL2、EGFR 等靶点,作用于癌症通路、血脂

与动脉粥样硬化、PI3K-Akt 信号通路、JAK-STAT

信号通路、NF-κB 信号通路等干预肝纤维化。 本文

为研究茵陈干预肝纤维化的药理作用机制进行预

测,为开发治疗肝纤维化的新药研究提供新的思

路,但其具体作用机制,尚需要进行进一步的基础

研究及临床试验的验证。

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(收稿日期:2023-11-21)

[编辑:徐琦]

第 4 期 李勇志,郑 玉,刘森浩,等:基于网络药理学探讨茵陈干预肝纤维化的作用机制 ·167·

引用:尚宗杰,张少崇,王春芳,杨洪涛 . 基于网络药理学探讨真武汤治疗特发性膜性肾病的作用机制[J]. 湖南中医杂志,

2024,40(4):168-176,207.

基于网络药理学探讨真武汤治疗

特发性膜性肾病的作用机制

尚宗杰1

,张少崇1

,王春芳1

,杨洪涛2

(1. 濮阳市中医医院,河南 濮阳,457000;

2. 天津中医药大学第一附属医院,天津,300381)

[摘要] 目的:通过网络药理学及 GEO 数据库,探讨真武汤治疗特发性膜性肾病( IMN) 的作用机

制。 方法:运用 TCMSP 检索真武汤有效活性成分及靶点,利用 GeneCards 等 4 个数据库获得 IMN 靶点,

采用 STRING 数据库和 Cytoscape 软件构建药物-成分-靶点-疾病相互作用网络和蛋白质-蛋白质相互作

用(PPI)核心靶点网络,并进行基因本体(GO) 功能和京都基因与基因组百科全书(KEGG) 通路富集分

析,最后进行分子模拟对接,并基于 GEO 进行核心靶点基因差异表达分析及免疫细胞浸润分析验证。 结

果:真武汤治疗 IMN 的关键活性成份是豆甾醇、山柰酚、β-谷甾醇等,其中核心靶点为丝氨酸苏氨酸蛋白

激酶-1(AKT1) 、转录因子 AP-1( JUN) 、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3( CASP3) 等,KEGG 富集分析发现

主要作用在流体剪切应力等 117 条信号通路;分子对接显示山柰酚、β-谷甾醇与前列腺素 G/ H 合成酶-2

(PTGS2) 、 CASP3、 AKT1 等 靶 点 具 有 较 强 结 合 力; GSE115857 数 据 集 中 AKT1、 细 胞 间 黏 附 分 子 - 1

( ICAM1) 、CASP3 为上调基因,JUN 为下调基因,这些可能与未活化的 CD4 记忆性 T 细胞、未活化的自然

杀伤细胞等免疫细胞有关。 结论:真武汤通过多成份、多靶点、多通路等方式治疗 IMN,可为后续研究提

供参考。

[关键词] 特发性膜性肾病;真武汤;网络药理学;靶点基因

[中图分类号]R277. 52 [文献标识码]A DOI:10. 16808 / j. cnki. issn1003-7705. 2024. 04. 040

基金项目:河南省卫生健康委员会中医药传承与创新人才工程(豫卫中医函〔2021〕15 号)

第一作者:尚宗杰,男,医学硕士,医师,研究方向:肾病的中医临床研究

通信作者:张少崇,男,医学硕士,副主任医师,研究方向:肾病的中西医结合临床研究,E-mail:ZSC@ 126. com

Mechanism of action of Zhenwu decoction in treatment of idiopathic membranous nephropathy:

A study based on network pharmacology

SHANG Zongjie

1

,ZHANG Shaochong

1

,WANG Chunfang

1

,YANG Hongtao

2

(1. Puyang Hospital of Traditional Chinese Medicine,Puyang 457000,Henan,China;

2. The First Affiliated Hospital of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine,Tianjin 300381,China)

[Abstract] Objective:To investigate the mechanism of action of Zhenwu decoction in the treatment of idiopathic membranous nephropathy (IMN) based on network pharmacology and GEO database. Methods:TCMSP database was used to obtain the active components and targets of Zhenwu decoction,and four databases,including GeneCards,were used to obtain the targets of IMN. STRING database and Cytoscape software were used to construct a

drug-component-target-disease interaction network and a protein-protein interaction network of core targets,and

the gene ontology functional enrichment analysis and the Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) pathway enrichment analysis were performed. Molecular docking was performed,and the analyses of differentially ex-

·168·

第 40 卷第 4 期

2024 年 4 月 HUNAN JOURNAL OF TRADITIONAL CHINESE MEDICINE

Vol. 40 No. 4

Apr. 2024

pressed core target genes and immune cell infiltration were performed based on GEO database. Results:The key

active components of Zhenwu decoction in the treatment of IMN included stigmasterol,kaempferol,and beta-sitosterol,and the core targets included AKT1,JUN,and CASP3. The KEGG enrichment analysis showed that 117 signaling pathways were involved,including the fluid shear stress pathway. Molecular docking showed that kaempferol and

beta-sitosterol showed strong binding activities to the targets such as PTGS2,CASP3,and AKT1. In the GSE115857

dataset,AKT1,intercellular adhesion molecule-1,and CASP3 were upregulated genes,and JUN was a downregulated gene,which might be associated with the immune cells such as unactivated CD4 memory T cells and unactivated

natural killer cells. Conclusion:Zhenwu decoction exerts a therapeutic effect on IMN through multiple components,

targets,and pathways,which provides a reference for subsequent studies.

[Keywords] idiopathic membranous nephropathy;Zhenwu decoction;network pharmacology;target gene

特发性膜性肾病( IMN) 是由不明原因诱发肾

小球基底膜上皮细胞下形成免疫复合物,伴基底膜

弥漫增厚、足细胞损伤、蛋白丢失的一种病症,临床

表现为大量蛋白尿和高度水肿[1]

。 2021 年改善全

球肾脏病预后组织(KDIGO)建议治疗方案为利妥

昔单抗、环磷酰胺、环孢素等免疫抑制剂[2]

,但易复

发,毒副作用大,且亦有 30%患者经免疫抑制治疗

后无效而进展为终末期肾脏病[3-4]

。

IMN 属于中医学“水肿”“尿浊”等范畴,现代医

家认为其核心病机为脾肾阳虚、水湿停聚,可应用

真武汤治疗[5]

。 真武汤由附子、茯苓、白术、生姜、

白芍组成,是温阳利水的经典方,临床研究表明真

武汤用于治疗 IMN,可提高 IMN 的临床总有效率,

降低 24 h 蛋白尿水平和提升血浆白蛋白水平[6-10]

。

另有药理研究发现,真武汤可兴奋下丘脑-垂体-肾

上腺皮质轴、调节肾精内分泌功能、抑制肾纤维化、

减少自由基、抗氧化和平衡水液代谢[11]

,但治疗

IMN 的具体作用机制尚不明确。 本研究基于网络

药理学,分析预测真武汤治疗 IMN 的有效活性成

分、作用靶点和信号通路,并运用分子模拟对接技

术及 GEO 数据集进行实验验证。

1 研究方法

1. 1 真武汤有效成分及靶点筛选 基于中药系统

药理学数据库与分析平台(TCMSP)查取真武汤中

五味中药的化学成分,将口服生物利用度(OB) ≥

30%和类药性(DL)≥0. 18 做为筛选标准获取有效

成分,并查询药物靶点蛋白。 在 UniProt 数据库中,

利用 Strawberry Perl 将靶点蛋白转换为靶点基因。

1. 2 IMN 靶点及药物-疾病共同靶点筛选 利用

GeneCards、OMIM、PharmGKB、NCBI 数据库检索与

IMN 相关的疾病靶点,进行下载、除重、合并,获取

IMN 靶点,然后将 IMN 靶点与真武汤相关靶点进行

韦恩图分析, 得到真武汤干预 IMN 的潜在作用

靶点。

1. 3 药物 - 成分 - 靶点 - 疾病网络构建 利用

Strawberry Perl 将交集靶点与真武汤的有效活性成

分进行整理,导入 Cytoscape 软件得到“药物-成分靶点-疾病” 的网络作用图。 网络图中靶点节点的

重要性通过 Cytoscape 插件 Network Analyz 的拓扑

参数自由度进行评估,节点越大,表明该节点在网

络中越重要。

1. 4 蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)核心靶点基因

筛选 将交集靶点导入至 STRING 数据库中,设定

评分条件 0. 4,导出 PPI 文件。 然后利用 Cytoscape

绘制互作网络图,并采用 2 种方式筛选核心子网

络。 第 1 种方案采用 CytoNCA 插件进行拓扑分析,

筛选标准借助介度中心性(BC)、接近中心性(CC)、

度中心性(DC)、特征向量中心度(EC)、局部边连通

性(LAC)、网络中心性(NC),采取得分高于中位数

模式进行 2 次过滤,获取关键靶点。 第 2 种方案采

用 CytoHubba 插件,获取关键靶点。 对 2 种方案关

键靶点取交集,获得核心靶点基因。

1. 5 生物信息学分析 利用 R 4. 0. 2 进行基因本

体(GO)功能富集分析和京都基因与基因组百科全

书(KEGG)通路富集分析(P< 0. 05)。 通过 GO 分

析可得到基因富集到生物过程 ( BP )、 细胞组分

(CC)、分子功能(MF)三部分的结果。 通过 KEGG

分析可富集到真武汤治疗 IMN 的相关通路。 利用

Cytoscape 软件将 KEGG 富集到的前 30 条信号通路

与 PPI 核心基因及其对应有效化合物构建“成分靶点-通路”互作网络。

1. 6 分子对接模拟验证分析 将筛选到的核心成

第 4 期 尚宗杰,张少崇,王春芳,等:基于网络药理学探讨真武汤治疗特发性膜性肾病的作用机制 ·169·

分与对应的核心靶点进行分子对接验证,并将靶

点与 KDIGO 临床指南 IMN 章节推荐药物进行分

子对 接。 利 用 Pubchem 数 据 库、 Chem3D 软 件、

UniProt 数 据 库、 PDB 数 据 库、 PyMOL 软 件、

AutoDockTools、AutoDock Vina 软件进行分子模拟

对接分析。 PyMOL 软件对高结合化合物进行可视

化分析。

1. 7 GEO 数据集实验验证分析 基于 GEO 数据

集进行关键靶点验证分析及细胞免疫浸润分析,通

过 GEO 数据库检索“Idiopathic membranous nephropathy” 样 本, 查 找 到 GSE115857 芯 片 数 据 集。

GSE115857 为人源肾活检组织样本芯片,共包含

18 例, 正 常 患 者 样 本 7 例 ( GSM3191949 -

GSM3191955),IMN 患者样本 11 例(GSM3191956-

GSM3191966);基于 GSE115857 芯片集对 PPI 核心

靶点进行差异分析验证;利用 CIBERSORT 反卷积

算法进行细胞免疫浸润分析,推断组织样本中 22

种免疫细胞相对含量,利用 SPSS 对核心基因表达

量与免疫细胞含量进行 Spearman 相关性分析,行双

侧检验,P<0. 05 为差异具有统计学意义。

2 结 果

2. 1 真武汤有效成分及靶点筛选 基于 TCMSP

数据库筛选到附子 21 种、茯苓 15 种、生姜 5 种、白

芍 13 种、白术 7 种有效活性成分,共计 61 种(其中

共同成分 2 种),获得 326 个作用靶点蛋白。 通过

Uniprot 数据库标准化处理,去重汇总后得到 94 个

药物靶点。

2. 2 IMN 靶点筛选及药物-疾病共同靶点筛选

在 GeneCards、NCBI、OMIM 和 PharmGkb 中以“ Idiopathic membranous nephropathy”为关键词进行检索,

分别检索到 1911、44、182、81 个,合并得到 2121 个

疾病靶点。 韦恩图结果显示,真武汤与 IMN 交集靶

点为 56 个,见图 1。

2. 3 药物-成分-靶点-疾病网络分析 利用 Cytoscape 3. 8. 0 软件构建“药物-成分-靶点-疾病”相

互作用网络,见图 2。 该网络由 86 个节点与 144 条

边组成,菱形节点代表作用靶点,圆形图代表药物

与有效活性成分,不同颜色代表来源不同药物,边

的 数 目 表 示 关 联 程 度。 结 果 发 现 白 芍 中

MOL000422 山柰酚( kaempferol)、MOL000358 β-谷

甾醇( beta -sitosterol),生姜中 MOL000449 豆甾醇

(Stigmasterol),茯苓中 MOL000296 常春藤皂甙元

(hederagenin),白术中 MOL000049 3Β-乙酞氧基苍

术酮(3β-acetoxyatractylone),附子中 MOL002392 石

防风素(Deltoin)、MOL002398 水黄皮素(Karanjin)

是真 武 汤 治 疗 IMN 的 关 键 化 合 物, 通 过 靶 点

PTGS2、PGR、 PTGS1、NR3C2、CHRM2 等基因发挥

作用。

2. 4 PPI 核心靶点基因筛选 将获得的 56 个交集

靶点上传至 STRING 数据库中获得 PPI 网络,共具

有 56 个节点,345 条边,节点 degree 均值为 12. 3,

PPI enrichment p-value:<0. 01,提示结果可靠性高。

将 PPI 网络导入 Cytoscape 3. 8. 0,分别获取 CytoNCA 及 CytoHubba 关键靶点网络,然后取交集获得最

终核心靶点网络,见图 3。 发现丝氨酸苏氨酸蛋白

激酶-1(AKT1)、转录因子 AP -1( JUN)、半胱氨酸

天冬氨酸蛋白酶-3(CASP3)、前列腺素 G/ H 合成

酶-2(PTGS2)、细胞间黏附分子-1( ICAM1)、丝裂

原活化蛋白激酶-8(MAPK8)等是真武汤治疗 IMN

的核心靶点。

图 1-1 IMN 靶点韦恩图

图 1-2 真武汤-IMN 韦恩图

图 1 IMN、真武汤靶点韦恩图

·170· 2024 年第 40 卷第 4 期(总第 302 期)

图 2 真武汤-药物-成分-靶点-IMN 相互作用网络图

图 3 PPI 核心靶点网络构建

2. 5 生物信息学分析

2. 5. 1 GO 功能及 KEGG 通路富集分析 利用 R

4. 0. 2 进行 GO 分析,共得到 1440 个富集结果(P<

0. 05),其中 BP 1278 项,主要涉及到对化学胁迫反

应、外界刺激、低氧、缺氧环境应答反应等;CC 34 项,

主要涉及膜、细胞质、细胞连接等;MF 128 项,主要涉

及核受体、转录、凋亡等,根据 qvalue 选出 BC、CC、MF

前 10 的条目绘制柱状图,见图 4。 KEGG 分析获得信

号通路 117 条,根据 qvalue 筛选出排名前 30 位的通

路制作气泡图,主要包括流体剪切应力、晚期糖基化

终产 物 及 其 受 体 (AGE - RAGE)、 肿 瘤 坏 死 因 子

(TNF)、白细胞介素-17(IL-17)等通路,见图 5。

第 4 期 尚宗杰,张少崇,王春芳,等:基于网络药理学探讨真武汤治疗特发性膜性肾病的作用机制 ·171·

图 4 GO 富集 BP、CC、MF 功能条目柱状图

图 5 KEGG 富集排名前 30 位通路气泡图

2. 5. 2 成分-靶点-通路分析 对成分-靶点-通路

互作网络分析发现,见图 6,共计 13 种化合物通过

核心靶点发挥作用,其中山柰酚、β-谷甾醇为其最

重要成分,分别作用于 6 个、3 个核心靶点基因;

PTGS2 与 13 种成分相连接;另 AKT1 通过流体剪切

应力等 25 条信号通路发挥作用,CASP3 通过 AGERAGE 等 22 条信号通路发挥作用,MAPK8 通过流

体剪切应力等 21 条信号通路发挥作用,JUN 通过

TNF 等 17 条信号通路发挥作用,PTGS2 通过 IL-7

等 10 条通路发挥作用,ICAM1 通过 AGE-RAGE 等

6 条信号通路发挥作用。 说明真武汤治疗 IMN 通

过多成分、多靶点、多通路发挥作用。

·172· 2024 年第 40 卷第 4 期(总第 302 期)

图 6 PPI 核心靶点与化合物及 KEGG 富集通路关系图

2. 6 分子对接模拟验证分析 基于图 6,将山柰

酚、β-谷甾醇化合物与对应靶点进行分子对接,同

时与 2021 年 KDIGO 指南推荐药物环磷酰胺、环孢

素 A 进行对接,计算出对接分数,表明靶点与活性

成分具有较好的结合活性,见表 1。 利用 PyMOL 软

件,对结合能≤-9. 0 kcal / mol 的对接受体、配体进

行可视化分析,发现山柰酚与 PTGS2 中 ASN- 34、

TRP - 323、GLN - 461 形成氢键,距离分别为 2. 1、

2. 3、2. 7 nm,β-谷甾醇与 CASP3 受体中 THR-140

形成氢键,距离 2. 5 nm,呈现出较好的结合活性,预

测验证了网络药理学研究结果的可靠性,见图 7。

表 1 活性成分与靶点分子结合自由能(kcal·mol

-1

)

结合自由能 山柰酚 β-谷甾醇 环孢素 A 环磷酰胺

AKT1 -8. 5 - -6. 8 -5. 2

CASP3 -8. 4 -9. 1 - -

ICAM1 -8. 1 - - -

JUN -8. 8 -7 - -

MAPK8 -8 - - -

PTGS2 -9. 2 -8. 4 -7. 9 -5. 4

图 7-1 山柰酚-PTGS2 对接图 图 7-2 β-谷甾醇-CASP3 对接图

图 7 活性成分与核心靶点分子对接图

第 4 期 尚宗杰,张少崇,王春芳,等:基于网络药理学探讨真武汤治疗特发性膜性肾病的作用机制 ·173·

2. 7 GEO 数据集实验验证分析

2. 7. 1 核心靶点验证分析 基于 GSE115857 芯片

集对 PPI 核心靶点进行验证分析,共包含 18 例肾

穿刺组织样本。 通过 R 语言分析,获得基因总数为

28914 个,其中满足| log2(FC) | >1 和 p. adj<0. 05 阈

值的基因有 3298 个,高表达的数目有 3162 个,低表

达的数目有 136 个。 绘制火山图,对核心靶点进行

展示,发现 AKT1、ICAM1、CASP3 为上调基因,在肾

活检组织样本中成高表达,在 IMN 肾脏病理形成过

程中起到促进作用;JUN 为下调基因,在 IMN 患者

组织中的表达量明显低于正常患者,表明在 IMN 肾

脏病理形成过程中起到抑制作用,见图 8。

2. 7. 2 核心靶点免疫细胞浸润分析 免疫细胞浸

润分析可进一步探讨真武汤治疗 IMN 的潜在免疫

学分子机制。 CIBERSORT 分析发现未活化的 CD4

记忆性 T 细胞、M2 巨噬细胞分别在 IMN 样本中成

高表达;滤泡辅助性 T 细胞、未活化的自然杀伤细

胞在 IMN 样本中成低表达。 Spearman 相关性分析

发现 CASP3 与未活化的 CD4 记忆性 T 细胞成正相

关;ICAM1 与浆细胞正相关,与未活化的自然杀伤

细胞、滤泡辅助性 T 细胞成负相关;JUN 与滤泡辅

助性 T 细胞成正相关,见图 9。

图 8 PPI 核心靶点基因在 GSE115857

数据集上的差异表达火山图

图 9 免疫细胞浸润分析

·174· 2024 年第 40 卷第 4 期(总第 302 期)

3 讨 论

真武汤为温阳化气的代表方,主治脾肾阳虚水

泛证。 《古今名医方论》云:“真武一方,为北方行水

而设。 用三白者,以其燥能治水,淡能伐肾邪而利

水,酸能泄肝木以疏水”,可作为临床治疗脾肾阳虚

证 IMN 的重要处方[12]

。 IMN 是一种自身免疫性肾

小球足细胞疾病,研究发现足细胞损伤与多种细胞

因子、信号通路密切相关[13-14]

,其中细胞因子作为

“攻击性”炎性介质促进肾组织炎症损伤及作为“抗

炎性”介质促进炎症消散和组织修复,决定着 IMN

的转归[15]

。

本研究利用网络药理学方法,发现真武汤中活

性成份 59 种,核心成份为山柰酚、β-谷甾醇、豆甾

醇、 水 黄 皮 素, 药 物 靶 点 94 个; IMN 相 关 靶 点

2121 个,其中药物 - 疾病交集靶点 56 个。 基 于

GSE115857 数据集差异表达验证及核心基因免疫

浸润研究发现,核心靶点 AKT1、ICAM1、CASP3 为

上调基因,AKT1 是在参与炎症反应及肾损伤期间

被激活,可激活 TGF-β1 信号传导,导致肾小管间质

纤维 化、 肾 小 管 上 皮 细 胞 去 分 化、 肾 小 球 硬 化

等[16-17]

;ICAM1 是在参与肾小球氧化应激反应期间

被激活,导致促炎细胞因子黏附于肾小球内皮祖细

胞衍生的细胞外囊泡上,使肾小球内皮细胞凋亡及

足细胞的渗透选择性功能损伤[18]

;CASP3 是细胞

凋亡过程中最主要的终末剪切酶,可诱导足细胞凋

亡而引起膜性肾病,另随着 CASP3 表达增加可导致

系 膜 细 胞 的 ESR1 过 表 达, 加 速 系 膜 细 胞 凋

亡[19-20]

,这些与基因在 IMN 患者肾活检组织中高

表达具有一致性。 JUN 是二聚体转录因子激活蛋

白(AP)-1 的主要组成部分,可在不同细胞类型中

引发增殖、分化和凋亡等不同细胞反应[21]

。 研究发

现,缺乏 JUN 会增加细胞周期阻滞诱导剂 p53 的表

达,减少细胞周期转换、增殖及凋亡[22]

,促进 IMN

发生发展,这与本研究发现 JUN 在 IMN 肾活检组织

中低表达为下调基因较为一致。 另 PTGS2 编码形

成的环氧合酶(COX) -2 与炎症、水钠稳态、肾素释

放、肾血管舒张与收缩及产前肾发育有关,可抑制

肾损害发生,是正常肾功能必须蛋白酶[23]

,本研究

纳入的样本中 IMN 肾功能正常,故表达量与正常组

织无差异。 MAPK8 是 MAP 激酶家族的成员,参与

多种细胞过程,如增殖、分化、转录调控和发育,研

究表明 MAPK8 / 9 / 10 通路参与真菌诱导的肾上皮

细胞自噬及自噬介导细胞死亡过程[24]

,并且敲低

MAPK8 可通过抑制 JNK 信号影响胚胎干细胞的分

化[25]

。 综上,我们发现 AKT1、ICAM1、CASP3、JUN、

PTGS2、MAPK8 等核心靶点与 IMN 密切相关,并可

能与未活化的 CD4 记忆性 T 细胞、未活化的自然杀

伤细胞、滤泡辅助性 T 细胞等免疫细胞有关,但这

些免疫机制还需要进一步实验证明。

GO 功能富集分析发现,生物功能主要富集在

脂类合成与代谢、高氧与低氧水平反应、药物化学

及金属等外源物反应等,有研究发现高脂饮食可诱

导溶酶体功能障碍和自噬通量受损,导致肾脏的脂

毒性[26]

;降脂可能通过上调肾组织中 Bcl-2 mRNA

表达,下调 Bad mRNA 表达,达到膜性肾病大鼠的

肾保护作用[27]

。 KEGG 富集分析表明真武汤作用

IMN 主要通过流体剪切应力信号通路、AGE-RAGE

信号通路、TNF 信号通路、IL-17 信号通路等途径,

低流体剪切应力可上调内皮细胞基因和蛋白,促进

动脉壁氧化、炎症反应,推动动脉粥样硬化进展[28]

,

研究发现肾小球足细胞可受流体剪切应力的影响,

PTGS2 靶点作用于高/ 低剪切应力,稳定内皮细胞

与足细胞[29]

;AGE-RAGE 信号通路中 RAGE 可激

活细胞内 PI3K/ Akt、MAPK/ ERK 和 NF-κB 等不同

通路,与其配体结合可引发肾脏组织的氧化应激和

慢性炎症,最终导致机体损伤[30]

;TNF 信号通路参

与全身炎症反应,受体 TNFR1 可影响肾脏血流动

力,降低肾小球滤过率, 促 进 利 尿 和 排 钠, 受 体

TNFR2 激活后可激活 NF-κB 和 JNK 通路,导致肾

间质浸润,形成间质纤维化和肾小球硬化[31-32]

;

IL-17 信号通路可刺激内在肾细胞和免疫细胞合

成炎性细胞因子、生长因子、趋化因子,募集免疫

细胞促进促炎环境,IL-17 激活还可引起足细胞损

伤和促进阿霉素肾病进展,抑制 IL- 17 表达可改

善 Th17 和 Treg 细 胞 数 量 的 不 平 衡[33-34]

。 对 成

分-靶点-通路网络分析发现,每个靶点均与多个

通路发生作用,其关键核心成分为山柰酚与 β-谷

甾醇。 分子对接模拟验证显示真武汤有效活性成

分山柰酚、β-谷甾醇与 PTGS2 的结合自由能低于

环磷酰胺、环孢素 A,可视化内小分子配体与蛋白

第 4 期 尚宗杰,张少崇,王春芳,等:基于网络药理学探讨真武汤治疗特发性膜性肾病的作用机制 ·175·

受体之间形成了多个氢键和 π-H 共轭键,说明具

有较强结合亲和力,表明网络药理学结果具有一

定可靠性。

总之,通过对真武汤治疗 IMN 进行网络药理学

预测及 GEO 数据库验证,筛选出真武汤中山柰酚、

β-谷甾醇、豆甾醇、水黄皮素等可能是治疗 IMN 的

关键活性成分, 作用靶点可能为 AKT1、 CASP3、

ICAM1、JUN 等基因,可能通过流体剪切应力、AGERAGE、TNF、IL-17 等信号通路发挥抗炎、抗氧化、

调脂等作用,并可能与未活化的 CD4 记忆性 T 细

胞、未活化的自然杀伤细胞、滤泡辅助性 T 细胞等

免疫细胞有关,可为真武汤治疗 IMN 提供理论依

据,为后续体内外实验提供方向和思路。

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(下转第 207 页)

·176· 2024 年第 40 卷第 4 期(总第 302 期)

引用:叶正贤,蔡黎明,邓旭 . 基于网络药理学探讨宣阳温通汤治疗肾阳亏虚型良性前列腺增生的作用机制[ J]. 湖南中医

杂志,2024,40(4):177-183.

基于网络药理学探讨宣阳温通汤治疗

肾阳亏虚型良性前列腺增生的作用机制

叶正贤1

,蔡黎明1

,邓 旭2

(1. 湖南中医药大学,湖南 长沙,410208;

2. 湖南中医药大学第三附属医院,湖南 株洲,412000)

[摘要] 目的:利用网络药理学和分子对接探讨宣阳温通汤治疗肾阳亏虚型良性前列腺增生(BPH)的

作用机制。 方法:通过 TCMSP 数据库获取并筛选宣阳温通汤治疗肾阳亏虚型 BPH 的潜在靶点及活性成分;

利用 DrugBank、PharmGkb、GeneCard 数据库挖掘疾病相关靶点,与宣阳温通汤的潜在靶点取交集,获得其治

疗肾阳亏虚型 BPH 的核心靶点,构建蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络构建及 R 分析,对核心靶点进行基

因本体(GO)功能和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析;将主要活性成分与核心靶点进行分

子对接。 结果:有 115 种有效成分作用于肾阳亏虚型 BPH,核心靶点共 8 个,涉及调控信号转导、氧化应激、

细胞凋亡等多条信号通路;分子对接结果显示,槲皮素与抑癌基因( TP53) 及山柰酚与 B 细胞淋巴瘤 2

(BCL2)大分子蛋白有较好的结合性。 结论:宣阳温通汤能够多靶点、多通路治疗肾阳亏虚型 BPH,为后续

的研究提供了理论依据和参考。

[关键词] 良性前列腺增生症;宣阳温通汤;网络药理学;分子对接

[中图分类号]R277. 57

+

3 [文献标识码]A DOI:10. 16808 / j. cnki. issn1003-7705. 2024. 04. 041

第一作者:叶正贤,男,2021 级研究生,研究方向:泌尿外科疾病防治

通信作者:邓旭,男,医学硕士,主任医师,硕士研究生导师,研究方向:泌尿外科疾病防治,E-mail:sddlop231@ 163. com

Mechanism of action of Xuanyang Wentong decoction in treatment of benign prostatic hyperplasia

with kidney-Yang deficiency:A study based on network pharmacology

YE Zhengxian

1

,CAI Liming

1

,DENG Xu

2

(1. Hunan University of Chinese Medicine,Changsha 410208,Hunan,China;

2. The Third Affiliated Hospital of Hunan University of Chinese Medicine,Zhuzhou 412000,Hunan,China)

[Abstract] Objective:To investigate the mechanism of action of Xuanyang Wentong decoction in the treatment of benign prostatic hyperplasia (BPH) with kidney-Yang deficiency based on network pharmacology and

molecular docking. Methods:TCMSP database was used to identify the potential targets and active components of

Xuanyang Wentong decoction in the treatment of BPH with kidney-Yang deficiency,and DrugBank,PharmGkb,

and GeneCard databases were used to obtain the targets associated with the disease,which were intersected with

the potential targets of Xuanyang Wentong decoction to obtain its core targets in the treatment of BPH with

kidney- Yang deficiency. A protein - protein interaction network was constructed and R analysis was performed. The gene ontology functional enrichment analysis and the Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes

pathway enrichment analysis were performed for the core targets. Molecular docking was performed between the

main active components and the core targets. Results:A total of 115 effective constituents acted on BPH with kidney-Yang deficiency,and there were 8 core targets in total,involving multiple signaling pathways such as signal

·177·

第 40 卷第 4 期

2024 年 4 月 HUNAN JOURNAL OF TRADITIONAL CHINESE MEDICINE

Vol. 40 No. 4

Apr. 2024

transduction regulation,oxidative stress,and cell apoptosis. Molecular docking showed good binding activities between quercetin and TP53 and between kaempferol and BCL2. Conclusion:Xuanyang Wentong decoction exerts a

therapeutic effect on BPH with kidney-Yang deficiency through multiple targets and pathways,which provides a

theoretical basis for subsequent studies.

[Keywords] benign prostatic hyperplasia;Xuanyang Wentong decoction;network pharmacology;molecular docking

良性前列腺增生症(benign prostatic hyperplasia,

BPH)是一种流行疾病,其发病机制尚未明确[1]

。

BPH 临床常表现为以排尿障碍为主的尿频、尿急、

排尿时间延长、尿线变细等下尿路症状(LUTS),该

疾病患病人群多为中老年男性[2]

。 目前本病治疗

以药物、手术治疗为主,药物治疗包括 α-肾上腺素

能阻断剂和 5-α 还原酶抑制剂,但疗效不佳,而手

术治疗风险较大且术后并发症较多,患者依从性

差[3]

。 当前我国随着老龄化趋势越发严重,BPH 的

临床诊疗将成为未来重要的课题。 中医药在 BPH

的治疗上效果明显,有研究发现,BPH 患者中肾阳

亏虚型占大部分[4]

。 宣阳温通汤是由国医大师朱

良春总结张锡纯“塞因塞用”治疗癃闭的经验,灵活

加减拟出的方剂,该方主要药物为黄芪、刘寄奴、淫

羊藿、威灵仙、麦冬、地肤子、小茴椒目等,临床疗效

较好,但治疗机制尚未明确[5]

。 本文通过网络药理

学及分子对接技术,从多靶点多通路角度初步探讨

宣阳温通汤治疗 BPH 的机制,为其作用机制提供进

一步的理论依据及实验基础。

1 资料与方法

1. 1 宣阳温通汤的活性成分及潜在靶点挖掘 通

过中药系统药理学数据库和分析平台(TCMSP) 以

及本草组鉴 Herb 数据库(herb. ac. cn / )获取每味中

药的成分并进行筛选,以口服生物利用度(OB) ≥

30%和类药性(DL) ≥0. 18 为条件,得到有效活性

成分。 在 TCMSP 数据库中检索富阳温通汤中每个

活性 成 分 对 应 的 靶 蛋 白, 通 过 蛋 白 质 数 据 库

(UniProt),查询各靶点蛋白名( protein ID),选择物

种为“人类(Homo Sapines)”,获取每个靶蛋白所对

应的靶基因名(gene ID),最后将得到的靶基因名进

行合并,删除重复基因只保留其中一项,所得的结

果即为活性成分的预测靶点。

1. 2 疾病靶点整合及中药复方-BPH 的交集靶点

获取及网络构建 以“ cerebral infarction”为关键词

在 GeneCards 数 据 库 ( http: / / www. genecards.

org) 、 PharmGkb 数 据 库 ( https: / / www. pharmgkb.

org) 、 DrugBank 数 据 库 ( http: / / www. drugbank.

com)检索及筛选靶点基因,得到 BPH 的疾病靶

点,将中药复方靶点和 BPH 靶点通过 R 软件分析

出交 集 靶 点, 并 绘 制 韦 恩 图。 通 过 Excel 的

VLOOKUP 函数将与标准化基因进行精确匹配,将

得出的 Network 和 Type 文件导入 Cytoscape 3. 8. 2

软件进行可视化,构建出-靶点网络图,网络图中

每个节点间的连接数目用度值表示,度值越大则

作用效果越强。

1. 3 构建蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络 利

用 STRING 数据库将检索到的有效成分靶点与 BPH

的交集基因相关联,输入与 BPH 的交集基因。 设置

相关度 r>0. 400 的置信度得分作为截止值,以获得

PPI 的结果。 将 STRING 导出的 Excel 表的数据分

析处理并导入 Cytoscape 3. 8. 2 软件进行可视化构

建 PPI 网络图。

1. 4 基因本体(GO) 功能富集分析和京都基因与

基因组百科全书 ( KEGG) 通路富集分析 通过

R4. 0. 2 软件将-BPH 核心基因进行 GO 功能注释和

KEGG 通路富集分析。 对 GO 功能分析中的生物过

程(BP)、细胞组分(CC)、分子功能(MF)均取前 10

个条目,KEGG 通路富集结果选择前 20 个条目,并制

作成气泡图和柱状图。

1. 5 “成分-靶点” 分子对接 将 1. 3 项获得的

PPI 网络图通过 Cytoscape 3. 8. 2 软件中的 cytoNCA 插件计算自由度、中介数、中心度,再通过 R 软

件筛选均超过三者中位值的靶点为核心靶点。 通

过核心靶点匹配主要潜在活性成分,在 PubChem

数据库下载活性成分的 2D 结构的 SDF 格式文件,

并将其导出为 pdb 格式。 从 RCSB PDB 数据库

( https: / / www. rcsb. org / ) 下载靶点蛋白 3D 结构

的 pdb 格式文件,运用 PyMOL 软件去除蛋白结构

中水 分 子 和 小 分 子 配 体, 使 用 sybyl 完 成 分 子

对接。

·178· 2024 年第 40 卷第 4 期(总第 302 期)

2 结 果

2. 1 活性成分和靶基因的筛选 通过 TCMSP 数

据库检索选取活性成分, 以 “ OB ≥ 30%” “ DL ≥

0. 18”为标准进行筛选,同时结合文献挖掘,共得到

活性成分 115 个。 其中地肤子 8 个,黄芪 20 个,刘

寄奴 27 个,麦冬 9 个,威灵仙 25 个,小茴香 3 个,淫

羊藿 23 个,部分信息如表 1 所示。

表 1 主要活性成份

MOLD 英文名称 中文名称 OB / % DL 来源

MOL000417 calycosin 异黄酮 47. 51 0. 24 黄芪

MOL000098 quercetin 槲皮素 43. 83 0. 28 麦冬、黄芪、小茴香

MOL000359 stigmasterol 豆甾醇 36. 91 0. 75 威灵仙、麦冬

MOL000422 kaempferol 山柰酚 41. 88 0. 26 黄芪

MOL000358 beta-sitosterol β-豆甾醇 36. 91 0. 75 刘寄奴、麦冬、威

灵仙、小茴香

2. 2 中药复方-疾病相关靶点获取 通过 GeneCards、DrugBank、PharmGkb 3 个数据库,分别收集

出 BPH 致病基因,合并后保留唯一值(见图 1)。 图

中 BPH 的相关靶点 5438 个。 基于韦恩将获取的中

药复方靶点与获取的 BPH 靶点通过 R4. 0. 2 软件

library 包取交集,并制图分析(见图 2),获得中药复

方-疾病靶点 212 个。

图 1 BPH 疾病靶点图

图 2 BPH 和中药复方交集靶点图

2. 3 宣阳温通汤-BPH 交集靶点 PPI 网络构建及

拓扑分析 利用 Cytoscape 3. 8. 2 软件构建中药活

性成分-靶点网络,共有 184 个节点和 619 条边(见

图 3)。 根据拓扑分析计算得出异黄酮、山柰酚度值

最大,推测为治疗 BPH 的核心成分。 将 27 个交集

基因导入 STRING 数据库进行分析处理导出 TSV 格

式文件,利用 Cytoscape 3. 8. 2 软件构建靶点 PPI 网

络图,并进行可视化展示(见图 4),利用 Cytoscape

3. 8. 2 软件中的 CytoNCA 插件进行计算自由度、介

数、中心度,再由 R4. 0. 2 软件对超过自由度、介数、

中心度中位值的 2 次筛选, 得到雌 激 素 受 体 α

(ESR1)、丝氨酸/ 苏氨酸激酶 1(AKT1)、丝裂原活

化蛋白激酶 1(MAPK1)、抑癌基因 53(TP53)、胱天

蛋白酶 3(CASP3)、抗凋亡蛋白(BCL2)、肿瘤坏死

因子(TNF)、白细胞介素- 6( IL - 6) 8 个核心靶点

(见图 5、表 2)。 以上核心靶点与其他靶点关联紧

密,在整个 PPI 网络中起着关键作用,说明活性成

分作用于这些靶点治疗 BPH 的可能性更大。

图 3 中药-成分-靶点网络关系图

第 4 期 叶正贤,等:基于网络药理学探讨宣阳温通汤治疗肾阳亏虚型良性前列腺增生的作用机制 ·179·

图 4 蛋白质-蛋白质互作网络图一次筛选

图 5 蛋白质-蛋白质互作网络图二次筛选

·180· 2024 年第 40 卷第 4 期(总第 302 期)

表 2 核心靶点与其他靶点关联度

编号 核心靶点 度值 Betweenness Closeness

1 TP53 88 627. 73 0. 83

2 BCL2 87 519. 70 0. 83

3 TNF 85 591. 66 0. 81

4 ESR1 81 320. 13 0. 79

5 IL-6 79 574. 90 0. 78

6 MAPK1 78 307. 56 0. 76

7 AKT1 75 232. 70 0. 75

8 CASP3 72 121. 96 0. 73

2. 4 GO 功能富集分析和 KEGG 通路富集分析

在 R 4. 0. 2 上 KEGG 通路富集分析结果得出核心基

因主要富集在 PI3K-Akt 信号通路(PI3K-Akt Signaling Pathway)、IL - 17 信号通路( IL - 17 signaling

pathway)、P53 信号通路( p53 signaling pathway) 等

通路(见图 6)。 宣阳温通汤-BPH 核心基因在 R

4. 0. 2 上 GO 功能注释结果得出 BP 2249 条通路、

CC 17 条通路、MF 65 条通路;按照富集基因数目排

序,选取 P 值较小、排前 10 位的条目绘制条形图和

气泡图(见图 7)。 GO 功能富集分析结果表明:主

要通过对脂多糖的反应( response to lipopolysaccharide)、核受体活性(nuclear receptor activity)、对类固

醇激素的反应( response to steroid hormone) 等通路

作用于 BPH 的机制。

2. 5 分子对接验证结果 本研究选取度值较高的

关键靶点 BCL2、ESR1 作为受体,以核心活性成分

异黄酮、山柰酚为作为配体,进行分子对接验证。

一般认为,结合能<-5. 0 kca / mol 表示有较好的结

合活性。 对接结果利用 sybyl 视图,结果如图 8 ~ 9

所示。 结果显示异黄酮的靶点与 ESR1 结合力较

好,其结合力分别为-7. 5 kca / mol,山柰酚与 BCL2

的结合力为-7. 0 kca / mol。

图 6 KEGG 通路富集分析气泡图

第 4 期 叶正贤,等:基于网络药理学探讨宣阳温通汤治疗肾阳亏虚型良性前列腺增生的作用机制 ·181·

图 7 GO 功能分析柱状图

图 8 异黄酮与 ESR1 分子对接可视图

图 9 山柰酚与 BCL2 分子对接可视图

3 讨 论

“癃闭”之名,首见于《素问·六元正纪大论》:

“阳明司天之政,民病癃闭。” 《黄帝内经》对癃闭的

病位、病因、病机等作了较详细的论述,如“膀胱病,

小便闭。”结合古代各医家认为,虽癃闭有脾肾气虚

型、气滞血瘀型、湿热下注型、肾阳虚型,但总归于

BPH 的证型为肾阳虚衰型[6-7]

。 宣阳温通汤治疗肾

阳亏虚型 BPH 在临床实践中颇有疗效,方中以黄芪

为君,秉“血不利则为水”这一致病理论,兼具补肾

益气、活血、利水之效[8]

;刘寄奴为活血祛瘀之良药,

二者配伍使益气化瘀利水之功大增;淫羊藿取其补肾

化气和利小便之功;威灵仙助阳利水,软坚散结,解痉

止痛,通闭治癃之功,宣通三焦之滞;麦冬滋培肺脏阴

精生化之源,暗合“提壶揭盖”之理;地肤子为引,清

利膀胱湿浊,益精强阴除虚热,利小便之功,又因地肤

子专入肾和膀胱经,合炒小茴香共引诸药入肾和膀胱

经,确是治小便不利癃闭的引经良药。

本研究利用生物信息学初步探讨得出宣阳温

通汤治疗 BPH 的成分有槲皮素、山柰酚、异黄酮,说

明这些成分更大地发挥了治疗 BPH 的作用。 其中

异黄酮和山柰酚为关键成分。 这些成分都具有抗

炎、抗氧化的功效,近期研究表明槲皮素能通过抑

制氧化应激和激活 Nrf2 信号通路来缓解 BPH

[9]

。

实验研究表明槲皮素能减少前列腺腺嘌呤的数量,

降低了促炎细胞因子的产生,从而改善前列腺肥

大[10]

。 山柰酚有类雄激素的活性,能通过调节丝裂

原活化蛋白激酶和胞外信号抑制前列腺癌肿瘤生

长[11]

,还可通过将细胞周期阻断在 G2/ M 期来抑制

雄激素非依赖性的前列腺癌增殖[12]

。 异黄酮除具有

抗增殖作用外,还能够抑制前列腺平滑肌收缩[13-14]

。

通过拓扑分析及 PPI 网络显示,宣阳温通汤治疗

·182· 2024 年第 40 卷第 4 期(总第 302 期)

BPH 的 靶 点 主 要 在 TP53、 炎 症 相 关 因 子 ( TNF、

IL-6),抗凋亡蛋白(BCL2)。 Bcl-2 为细胞凋亡抑制

基因,能够抑制程序性细胞凋亡,延长细胞生存周期,

在前列腺组织细胞凋亡方面起到重要作用[15]

。 TNF

阻断可显著降低前列腺组织内上皮增生、NFκB 活化

和巨噬细胞介导的炎症[16]

。 TP53 调控细胞分裂和

增殖,与细胞增生密切相关,有参与 BPH 的过程[17]

。

ESR1 是雌激素 α 受体,雌激素是由内分泌系统产生

的一种类固醇性激素,前列腺在发育期和成年期会表

达雌激素受体基因 ESR1 和 ESR2,ESR1 中 Xbal 和

Pvu 两个位点具有多态性特征,该位点可促使中老年

男性前列腺组织增生,有癌变风险[18]

。

KEGG 主要富集在氧化应激、细胞凋亡等通路,

PI3K/ AKT 信号有抗炎、抗氧化和抗肿瘤的作用,研

究发现调节氧化应激和细胞凋亡可使前列腺细胞

增殖增加[19-21]

。 IL-17 通路在免疫和炎症反应中

起重要作用,大蒜素中的二烯丙基硫化物(DAS)通

过 IL-17 通路降低 CD4

+

T 细胞蛋白表达和相关炎

症细胞因子,改善前列腺增生,说明 IL-17 通路与

BPH 相关[22-23]

。

本研究通过生物信息学结合大量文献,表明宣

阳温通汤有效活性成分通过多通路、多靶点作用于

BPH,该方核心成分槲皮素能够通过作用于关键靶点

TP53 及关键成分山柰酚通过靶点 BCL2 治疗 BPH,

为宣阳温通汤治疗 BPH 提供了理论依据,为进一步

宣阳温通汤的挖掘提供了新的方向。 但本研究还存

在局限性,具体调控机制还有待深入研究。

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(收稿日期:2023-10-23)

[编辑:韩晗]

第 4 期 叶正贤,等:基于网络药理学探讨宣阳温通汤治疗肾阳亏虚型良性前列腺增生的作用机制 ·183·

引用:李尚威,吴青,周杰,梁凡 . 基于网络药理学和分子对接技术探讨通脉糖眼明胶囊治疗糖尿病视网膜病变的作用机

制[J]. 湖南中医杂志,2024,40(4):184-192.

基于网络药理学和分子对接技术探讨

通脉糖眼明胶囊治疗糖尿病视网膜病变的作用机制

李尚威1

,吴 青2

,周 杰1

,梁 凡1

(1. 贵州中医药大学,贵州 贵阳,550025;

2. 贵州中医药大学第二附属医院,贵州 贵阳,550025)

[摘要] 目的:通过网络药理学和分子对接技术探讨通脉糖眼明胶囊对糖尿病视网膜病变(DR)的作

用机制。 方法:通过 TCMSP、PubChem、Swiss Target Prediction 等数据库和相关文献获取通脉糖眼明胶囊中药

物的主要化学成分及其靶点,运用 UniPort 数据库进行基因名称统一,运用 Cytoscape 软件构建药物-化合

物-靶点作用网络图;通过 GeneCards 数据库筛选 DR 的相关靶点,获取与药物作用靶点交集,基于 STRING

平台构建蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络;通过 Metascape 平台对活性成分靶点进行基因本体(GO)功能

和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。 运用 AutoDock Vina 对活性成分与关键靶点进行分

子对接。 结果:通脉糖眼明胶囊中含有 99 种活性成分,对应 DR 92 个靶点;主要通过肿瘤坏死因子(TNF)、

丝氨酸/ 苏氨酸蛋白激酶(AKT1)、白细胞介素-6(IL-6)、血管内皮生长因子 A(VEGFA)、白细胞介素-1β

(IL-1β)、肿瘤蛋白 P53(TP53)、趋化因子配体 2(CCL2)等关键靶点发挥疗效,主要途径为糖尿病并发症中

的晚期糖基化产物(AGE)-晚期糖基化终末产物受体(RAGE)信号通路、低氧诱导因子-1(HIF-1)信号通

路、磷脂酰肌醇 3-激酶-蛋白激酶 B(PI3K-Akt)信号通路、血管内皮生长因子(VEGF)信号通路、核因子-κB

(NF-κB)信号通路等;具体生物学功能表现在正向调控细胞因子受体结合、蛋白质均二聚活性、转录共激活

因子结合、氧化还原酶活性、激酶结合的调节等;分子对接结果显示,筛选的主要活性成分及靶点蛋白具有

较好的结合活性。 结论:本研究初步揭示了通脉糖眼明胶囊通过多成分、多靶点、多通路治疗 DR 的作用机

制,为临床应用提供了理论依据。

[关键词] 糖尿病视网膜病变;通脉糖眼明胶囊;网络药理学;分子对接

[中图分类号]R259. 872 [文献标识码]A DOI:10. 16808 / j. cnki. issn1003-7705. 2024. 04. 042

基金项目:贵州中医药大学学术新苗项目(贵科合学术新苗〔2023〕-41 号)

第一作者:李尚威,女,2022 级硕士研究生,研究方向:内分泌代谢疾病

通信作者:吴青,女,医学硕士,副主任医师,硕士研究生导师,研究方向:内分泌代谢疾病,E-mail:269426020@ qq. com

Mechanism of action of Tongmaitangyanming capsules in treatment of diabetic retinopathy:

A study based on network pharmacology and molecular docking

LI Shangwei

1

,WU Qing

2

,ZHOU Jie

1

,LIANG Fan

1

(1. Guizhou University of Traditional Chinese Medicine,Guiyang 550025,Guizhou,China;

2. The Second Affiliated Hospital of Guizhou University of Traditional Chinese Medicine,

Guiyang 550025,Guizhou,China)

[Abstract] Objective:To investigate the mechanism of action of Tongmaitangyanming capsules in the treatment of diabetic retinopathy(DR)based on network pharmacology and molecular docking. Methods:Databases including TCMSP,PubChem,and Swiss Target Prediction and related articles were used to obtain the main chemical

components of Tongmaitangyanming capsules and their corresponding targets,and UniPort database was used to uni-

·184·

第 40 卷第 4 期

2024 年 4 月 HUNAN JOURNAL OF TRADITIONAL CHINESE MEDICINE

Vol. 40 No. 4

Apr. 2024

fy the names of genes. Cytoscape software was used to construct a drug-compound-target network. GeneCards database was used to obtain the targets associated with DR,and the intersecting targets were obtained. STRING platform

was used to construct a protein-protein interaction network,and Metascape platform was used to perform gene ontology functional enrichment analysis and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes pathway enrichment analysis of

the targets of active components. AutoDock Vina was used to perform molecular docking between the active components and the key targets. Results:There were 99 active components of Tongmaitangyanming capsules,which corresponded to 92 targets of DR. Tongmaitangyanming capsules exerted a therapeutic effect mainly through the key targets such as TNF,AKT1,IL-6,VEGFA,IL-1β,TP53,and CCL2. The main pathways included the AGE-RAGE

signaling pathway,the HIF-1 signaling pathway,the PI3K-Akt signaling pathway,the VEGF signaling pathway,and

the NF-κB signaling pathway. The specific biological functions were reflected in the positive regulation of cytokine

receptor binding,protein homodimerization activity,binding of transcription coactivators,oxidation-reduction enzyme

activity,and kinase binding. Molecular docking showed good binding activity between the main active components

and the target proteins. Conclusion:This study shows that Tongmaitangyanming capsules exert a therapeutic effect on

DR through multiple components,targets,and pathways,which provides a theoretical basis for clinical application.

[Keywords] diabetic retinopathy;Tongmaitangyanming capsules;network pharmacology;molecular docking

糖尿病患者长期高血糖状态会导致视网膜细

胞糖代谢紊乱,血-视网膜屏障破坏,视网膜血管及

外屏障通透性增加,最终导致糖尿病视网膜病变

(DR,diabetic retinopathy)

[1]

。 DR 是糖尿病最常见

的并发症,患病率为 35%

[2]

,是不可逆视力丧失的

最常见原因之一[3]

。 有关 DR 的研究方向很多,但

对于 DR 确切的发病机制尚无统一定论[4]

。 在治疗

DR 的方法中,远程光凝治疗、抗血管内皮细胞生长

因子(VEGF) 治疗、玻璃体切除术等虽能延缓 DR

的病情进展,但多为有创的治疗措施。 本病属于中

医学“视瞻昏渺” “暴盲” “消渴内障”等范畴[5]

,通

脉糖眼明胶囊具有益气养阴、活血通络、明目退翳

的功效,可较好地改善患者倦怠乏力、腰膝酸软、口

干多饮、目睛干涩、视物昏花等症状。 本研究拟利

用网络药理学与分子对接方法,探讨通脉糖眼明胶

囊治疗 DR 的药效物质基础及作用机制,为临床用

药提供参考。

1 资料与方法

1. 1 通脉糖眼明胶囊活性成分筛选 通过中医药

系统药理学平台[6]

(TCMSP)(https: / / old. tcmsp-e.

com / tcmsp. php)、PubChem( https: / / pubchem. ncbi.

nlm. nih. gov / )、 Swiss Target Prediction

[7]

( http: / /

www. swisstargetprediction. ch / )数据库,以通脉糖眼

明胶囊中 8 味中药(黄芪、丹参、三七、生地黄、决明

子、淡竹叶、茺蔚子、青葙子)为关键词,检索全部活

性化合物。

1. 2 药物靶点筛选 在 TCMSP 数据库中,以口服

生物利用度(OB) ≥30%且类药性(DL) ≥0. 18 为

条件进行活性化合物初步筛选,用 PubChem 数据库

输入 PubChem ID,检测化合物的 SMILES 格式,将

化合物的 SMILES 格式输入 Swiss Target Prediction

分析平台查找化合物相对应的靶点,并通过已发表

的文献报道补充未预测到的活性化合物的已知靶

点;若以上数据库中不能预测到作用的靶点成分或

预测后无效的靶点成分应予以剔除;筛选结束后,

为标准化蛋白质靶点信息,统一在 Uniprot

[8] 蛋白质

数据库( https: / / www. uniprot. org / ) 进行基因标准

化处理。 使用 Cytoscape 3. 9. 1 软件构建药物-化合

物-靶点网络图。

1. 3 糖尿病视网膜病变相关靶点筛选 以“diabetic retinopathy”为关键词,检索 GeneCards 数据库(https: / / www. genecards. org / ),查询与 DR 相关的疾

病靶点。 根据靶点数量及 score(分值)情况,连续筛

选中位数 Score>7. 59 入选疾病关键靶基因。

1. 4 关键靶点筛选及蛋白质 -蛋白质相互作用

(PPI)网络构建 利用微生信( https: / / www. bioinformatics. com. cn / ) 在线软件作图工具平台将通脉

糖眼明胶囊化学成分靶点与 DR 相关的疾病靶点进

行映 射 构 建 韦 恩 图。 将 二 者 重 复 靶 点 上 传 至

STRING11. 5 数据库( https: / / cn. string - db. org / ),

构建 PPI 网络图。 将获得的数据以“ tsv”格式导入

至 Cytoscape 3. 9. 1 软件中,实现可视化。

第 4 期 李尚威,等:基于网络药理学和分子对接技术探讨通脉糖眼明胶囊治疗糖尿病视网膜病变的作用机制 ·185·

1. 5 基因本体(GO) 功能和京都基因与基因组百

科全书(KEGG)通路富集分析 将药物-疾病二者

交 集 靶 点 带 入 到 Metascape ( https: / / metascape.

org / )数据库平台,将物种限定为“人” (Homo sapiens),设置 P<0. 01,进行 GO 功能和 KEGG 通路富

集分析。

1. 6 活性成分及关键靶点分子对接 从 TCMSP

数据库下载药物活性成分的 3D 结构,保存为 mol2

格式,最后将得到的蛋白结 构 及 有 效 成 分 运 用

AutoDock Vina 软件进行分子对接,分析结合能,其

中配体和受体的结合能越低,代表结合力越好,如

结合能<-5. 0 kcal / mol 则说明具有良好的结合活

性。 最后采用 Pymol、Discovery Studio 软件将对接

结果进行可视化处理。

2 结 果

2. 1 药物筛选结果 应用 TCMSP、PubChem、Swiss

Target Prediction 数据库及相关文献进行化学成分

筛选,得到有效成分共 126 种,其中黄芪 20 种、丹参

65 种、三七 8 种、生地黄 13 种、决明子 14 种、青葙

子 2 种、淡竹叶 4 种,经去重筛除后共获得 99 种活

性化合物。

2. 2 通脉糖眼明胶囊靶点预测结果 将整理收集

到的活性成分的靶点导入 UniProt 蛋白质数据库,

对搜集出的靶点蛋白进行筛选和矫正,将以上药物

靶点合并去重后得到 353 个靶点。 将 8 味中药、99

种活性化合物与对应的 353 个基因靶点导入 Cytoscape 3. 9. 1 软件,构建药物-化合物-靶点网络图,

如图 1 所示,网络共 457 个节点,1699 条边。

图 1 药物-活性成分-靶点网络图

2. 3 DR 相关靶点的获取 利用 GeneCards 数据

库平台对 DR 相关靶点进行检索,共获得 5102 个

相关靶点。 设定 Score 大于中位数的目标靶点为

DR 的潜在靶点,如第一次筛选通过 GeneCards 所

得 DR 靶 点 Score 最 大 值 为 120. 95, 最 小 值 为

0. 02,中位数为 3. 26,共获取 2558 个相关靶点;第

二次 筛 选, Score 最 大 值 为 120. 95, 最 小 值 为

3. 26,中位数为 7. 59,最终获取 1484 个 DR 相关

靶点。

2. 4 关键靶点筛选及 PPI 网络构建 通过筛选得

到通脉糖眼明胶囊相关靶点 353 个,DR 疾病相关

靶点 1484 个,利用微生信在线软件作图工具平台将

通脉糖眼明胶囊活性成分预测靶点与 DR 疾病靶点

取交集并绘制韦恩图,得到 92 个共同靶点(见表 1、

图 2)。 将获得的交集靶点导入 STRING 数据平台

分析后得到 PPI 网络图,使用 Cytoscape 3. 9. 1 可视

化图像,如图 3 所示,共 75 个节点、436 条边在图

中。 图中节点度值与节点和颜色有关,节点度值越

大, 节 点 越 大、 颜 色 越 深, 其 中 肿 瘤 坏 死 因 子

(TNF)、丝氨酸/ 苏氨酸激酶 1 (AKT1)、白细胞介

素-6 (IL-6)、血管内皮生长因子 A(VEGFA)、白细

胞介素-1 β( IL-1β)、肿瘤蛋白 P53( TP53)、趋化

因子配体 2(CCL2)值显著高于其余靶点,在 PPI 网

络构建中起着重要的作用。

·186· 2024 年第 40 卷第 4 期(总第 302 期)

表 1 通脉糖眼明胶囊与 DR 预测重复靶点

中文名称 英文名称 靶点名称

核受体亚科 3 C 组成员 2 Nuclear Receptor Subfamily 3 Group C Member 2 NR3C2

前列腺素-过氧化物内合酶 1 Prostaglandin-Endoperoxide Synthase 1 PTGS1

前列腺素-过氧化内合酶 2 Prostaglandin-Endoperoxide Synthase 2 PTGS2

肾上腺素受体 β2 Adrenoceptor Beta 2 ADRβ2

肾上腺素受体 β1 Adrenoceptor Beta 1 ADRB1

BCL2 细胞凋亡调节剂 BCL2 Apoptosis Regulator BCL2

BCL2 相关 X,细胞凋亡调节剂 BCL2 Associated X,Apoptosis Regulator BAX

半胱天冬酶 9 Caspase 9 CASP9

半胱天冬酶 3 Caspase 3 CASP3

对氧磷酶 1 Paraoxonase 1 PON1

雄激素受体 Androgen Receptor AR

基质金属蛋白酶 3 Matrix Metallopeptidase 3 MMP3

AKT 丝氨酸/ 苏氨酸激酶 1 AKT Serine / Threonine Kinase 1 AKT1

血管内皮生长因子 A Vascular Endothelial Growth Factor a VEGFA

基质金属蛋白酶 2 Matrix Metallopeptidase 2 MMP2

基质金属蛋白酶 9 Matrix Metallopeptidase 9 MMP9

丝裂原活化蛋白激酶 1 Mitogen-Activated Protein Kinase 1 MAPK1

白细胞介素-10 Interleukin 10 IL10

肿瘤坏死因子 Tumor Necrosis Factor TNF

白细胞介素-6 Interleukin 6 IL6

肿瘤蛋白 P53 Tumor Protein P53 TP53

黄嘌呤脱氢酶 Xanthine Dehydrogenase XDH

缺氧诱导因子 1 亚基 α Hypoxia Inducible Factor 1 Subunit Alpha HIF1A

信号换能器和转录激活器 1 Signal Transducer And Activator Of Transcription 1 STAT1

过氧化物酶体增殖物激活受体 γ Peroxisome Proliferator Activated Receptor Gamma PPARG

血红素加氧酶 1 Heme Oxygenase 1 HMOX1

细胞色素 P450 家族 3 亚科 A 成员 4 Cytochrome P450 Family 3 Subfamily A Member 4 CYP3A4

洞穴蛋白 1 Caveolin 1 CAV1

凝血因子Ⅲ,组织因子 Coagulation Factor III,Tissue Factor F3

间隙连接蛋白 α 1 Gap Junction Protein Alpha 1 GJA1

细胞间黏附分子 1 Intercellular Adhesion Molecule 1 ICAM1

白细胞介素-1β Interleukin 1 Beta IL-1B

趋化因子配体 2 C-C Motif Chemokine Ligand 2 CCL2

选择素 E Selectin E SELE

血管细胞黏附分子 1 Vascular Cell Adhesion Molecule 1 VCAM1

C-X-C 基序趋化因子配体 8 C-X-C Motif Chemokine Ligand 8 CXCL8

蛋白激酶 C β Protein Kinase C Beta PRKCB

一氧化氮合酶 3 Nitric Oxide Synthase 3 NOS3

白细胞介素-2 Interleukin 2 IL2

纤溶酶原激活剂,组织类型 Plasminogen Activator,Tissue Type PLAT

血栓调节素 Thrombomodulin THBD

塞尔平家族 E 成员 1 Serpin Family E Member 1 SERPINE1

干扰素 γ Interferon Gamma IFNG

白细胞介素 1 阿尔法 Interleukin 1 Alpha IL-1A

髓过氧化物酶 Myeloperoxidase MPO

谷胱甘肽 S-转移酶 Pi 1 Glutathione S-Transferase Pi 1 GSTP1

NFE2 像 BZIP 转录因子 2 NFE2 Like BZIP Transcription Factor 2 NFE2L2

续上表

中文名称 英文名称 靶点名称

芳烃受体 Aryl Hydrocarbon Receptor AHR

胰岛素受体 Insulin Receptor INSR

过氧化物酶体增殖物激活受体 α Peroxisome Proliferator Activated Receptor Alpha PPARA

C 反应蛋白 C-Reactive Protein CRP

C-X-C 基序趋化因子配体 10 C-X-C Motif Chemokine Ligand 10 CXCL10

分泌磷蛋白 1 Secreted Phosphoprotein 1 SPP1

胰岛素样生长因子结合蛋白 3 Insulin Like Growth Factor Binding Protein 3 IGFBP3

胰岛素样生长因子 2 Insulin Like Growth Factor 2 IGF2

CD40 配体 CD40 Ligand CD40LG

谷胱甘肽 S-转移酶 Mu 1 Glutathione S-Transferase Mu 1 GSTM1

雌激素受体 1 Estrogen Receptor 1 ESR1

一氧化氮合酶 2 Nitric Oxide Synthase 2 NOS2

丝裂原活化蛋白激酶 14 Mitogen-Activated Protein Kinase 14 MAPK14

核受体亚家族 3 C 组成员 1 Nuclear Receptor Subfamily 3 Group C Member 1 NR3C1

内皮素 1 Endothelin 1 EDN1

信号换能器和转录激活因子 3 Signal Transducer And Activator Of Transcription 3 STAT3

脂肪酸合酶 Fatty Acid Synthase FASN

整合素亚基 β3 Integrin Subunit Beta 3 ITGB3

白细胞介素-4 Interleukin 4 IL4

激酶插入结构域受体 Kinase Insert Domain Receptor KDR

线粒体编码 NADH:泛醌氧化还原酶

核心亚基 6

Mitochondrially Encoded NADH:Ubiquinone

Oxidoreductase Core Subunit 6

MT-ND6

丝裂原活化蛋白激酶 8 Mitogen-Activated Protein Kinase 8 MAPK8

蛋白激酶 C δ Protein Kinase C Delta PRKCD

羟基类固醇 11-β 脱氢酶 1 Hydroxysteroid 11-Beta Dehydrogenase 1 HSD11B1

雷帕霉素激酶的机理靶点 Mechanistic Target Of Rapamycin Kinase MTOR

大麻素受体 1 Cannabinoid Receptor 1 CNR1

甲状腺素转运蛋白 Transthyretin TTR

端粒酶逆转录酶 Telomerase Reverse Transcriptase TERT

FMS 相关受体酪氨酸激酶 1 Fms Related Receptor Tyrosine Kinase 1 FLT1

成纤维细胞生长因子受体 1 Fibroblast Growth Factor Receptor 1 FGFR1

血管紧张素转换酶 2 Angiotensin Converting Enzyme 2 ACE2

溶质载体系列 5 成员 2 Solute Carrier Family 5 Member 2 SLC5A2

溶质载体家族 5 成员 1 Solute Carrier Family 5 Member 1 SLC5A1

半乳糖凝集素 3 Galectin 3 LGALS3

选择素 P Selectin P SELP

半胱天冬酶 1 Caspase 1 CASP1

肌苷单磷酸脱氢酶 1 Inosine Monophosphate Dehydrogenase 1 IMPDH1

血管紧张素 I 转换酶 Angiotensin I Converting Enzyme ACE

肉碱棕榈酰转移酶 1a Carnitine Palmitoyltransferase 1a CPT1A

B-RAF 原癌基因,丝氨酸/ 苏氨

酸激酶

B-Raf Proto-Oncogene,Serine / Threonine Kinase BRAF

醛酮还原酶家族 1 成员 B10 Aldo-Keto Reductase Family 1 Member B10 AKR1B10

葡萄糖-6-磷酸脱氢酶 Glucose-6-Phosphate Dehydrogenase G6PD

细胞色素 P450 家族 2 亚科 D 成员 6 Cytochrome P450 Family 2 Subfamily D Member 6 CYP2D6

莫蒂林受体 Motilin Receptor MLNR

酸性磷酸酶 1 Acid Phosphatase 1 ACP1

第 4 期 李尚威,等:基于网络药理学和分子对接技术探讨通脉糖眼明胶囊治疗糖尿病视网膜病变的作用机制 ·187·

图 2 通脉糖眼明胶囊与 DR 靶点交集韦恩图

图 3 共有靶点的 PPI 网络图

2. 5 GO 功能及 KEGG 通路富集分析 将交集蛋

白上传至 Metascape 数据库,设定 P<0. 01,最小计数

为 3,富集因子>1. 5,进行 GO 功能富集分析,包括生

物过程(BP)、细胞成分(CC)和分子功能(MF)3 部

分,分别选取前 20 条绘制成图,如图 4 所示。 具体生

物学功能表现在正向调控细胞因子受体结合、蛋白质

均二聚活性、转录共激活因子结合、氧化还原酶活性、

激酶结合的调节等。 KEGG 通路富集分析,选取前 20

条,并做出 KEGG 富集分析图,如图 5 所示,主要途径

为糖尿病并发症中的晚期糖基化产物(AGE) -晚期

糖基化终末产物受体(RAGE)信号通路、低氧诱导因

子-1(HIF-1)信号通路、磷脂酰肌醇 3-激酶-蛋白激

酶 B(PI3K-Akt)信号通路、VEGF 信号通路、核因子κB(NF-κB)信号通路等。

·188· 2024 年第 40 卷第 4 期(总第 302 期)

图 4 GO 功能富集分析

图 5 KEGG 通路富集分析

第 4 期 李尚威,等:基于网络药理学和分子对接技术探讨通脉糖眼明胶囊治疗糖尿病视网膜病变的作用机制 ·189·

2. 6 分子对接 选取重要靶点 TNF、AKT1、IL-6、

VEGFA、IL - 1B、 TP53、 CCL2 和 有 效 成 分 豆 甾 醇

(MOL000449)、 木 犀 草 素 ( MOL000006 )、 山 柰 酚

(MOL000422)、槲皮素(MOL000098)间对接后的结合

能,如图 6 所示,其中多数结合能<-6. 0 kcal / mol,表

明成分能较好地与靶点结合,潜在生物活性较高。

其中 AKT1 被认定为关键的靶点,选择结合能低

于-9. 0 kcal / mol 的小分子药物对接靶点进行 3D 对

接可视化,如图 7 所示,图中的虚线是氢键。

图 6 分子对接结合能热图

图 7 分子对接验证

3 讨 论

DR 是糖尿病最常见的微血管并发症,是导致

患者出 现 视 力 障 碍 甚 至 进 展 到 失 明 的 重 要 原

因[9]

,同时也是工作年龄人群视力下降的主要原

因之一[10]

。 现代医学将 DR 分为两个阶段:非增

殖性糖尿病视网膜病变(NPDR) 和增殖性糖尿病

视网膜病变(PDR) 。 NPDR 代表 DR 的早期阶段,

PDR 是 DR 的晚期阶段。 治疗方面,DR 早期阶段

可控制血压、血糖、降脂达到延缓疾病发生发展的

目的。 晚期阶段以激光光凝治疗、药物治疗、手术

治疗为主要治疗手段,但较高的费用与明显的毒

副作用成为了该阶段明显的弊端[11]

。 以整体观

念、辨证论治为核心思想的传统中医,在疾病早期

进行干预可以取得更好的疗效[12]

。 近年来,中医

·190· 2024 年第 40 卷第 4 期(总第 302 期)

药在治疗糖尿病及其相关并发症方面取得良好的

反馈,被越来越多的人接受并广泛应用,但具体疗

效与安全性有待进一步研究。 现阶段,检索国内

外文献,尚无针对通脉糖眼明胶囊防治 DR 发挥作

用的有效化学成分、作用靶点及信号通路。 因此

本研究运用网络药理学方法探讨通脉糖眼明胶囊

治疗 DR 的作用机制,为通脉糖眼明胶囊在临床中

应用提供理论依据。

通脉糖眼明胶囊治疗 DR 涉及多个靶点,通过

药物-疾病核心靶点网络图筛选,得到 TNF、AKT1、

IL-6、VEGFA、IL-1β、TP53、CCL2 等关键靶点,相

关研究表明,众多促炎因子参与了促进胰岛素抵抗

的过程,其中 TNF、IL-6 常常被认为是促进细胞因

子炎性改变的主要成员[13]

,正如 Akash MSH 等[14]

的研究结果所示:TNF、IL-6 的异常增加可导致脂

肪组织和外周组织发生胰岛素抵抗。 AKT 在信号

通路上也起着至关重要的作用,任何一个因子代谢

出现异常均可导致体内胰岛素抵抗,AKT-1 信号传

导不平衡是发生肥胖、2 型糖尿病的关键因素[15]

。

血管内皮生长因子(VEGF)是引发眼部并发症最重

要的因素之一,包含 4 个成员:VEGF-A、VEGF-B、

VEGF-C、VEGF-D。 VEGF-A 在调节血管生成和疾

病中起主导作用,眼部血管损伤、异常血管生长常

和 VEGF-A 的水平升高密切相关[16]

,因此抗 VRGF

对 DR 及糖尿病血管并发症起着重要作用;IL-1β

在脂质代谢中起关键作用,可调节胰岛素水平和脂

肪酶活性[17]

,国外相关研究表明,IL-1β 可导致胰

岛素细胞损伤,破坏胰岛素的 β 细胞,从而促进糖

尿病的发展[18]

。 国外学者通过对高糖下大鼠的视

网膜研究证明,TP53 调控参与 DR 发病机制的视网

膜细胞[19]

。

通脉糖眼明胶囊治疗 DR 的 GO 功能富集分析

具体生物学功能表现在正向调控细胞因子受体结

合、蛋白质均二聚活性、转录共激活因子结合、氧化

还原酶活性、激酶结合的调节等。 通过 KEGG 通路

富集分析发现,靶点主要富集在糖尿病并发症中的

AGE-RAGE 信号通路、HIF-1 信号通路、PI3K-Akt

信号通路、VEGF 信号通路、NF - κB 信号通路等。

AGE-RAGE 信号通路包括 NF-κB、VEGF-A、IL-6、

TNF 等,AGE-RAGE 是上调各种炎症基因的主要转

录因子[20]

, 该通路主要激活氧化应激和炎症介

导[21]

,有研究表明,该通路可与受体相互作用,在糖

尿病并发症及神经退行性疾病的发病机制中起关

键作用[22]

,可预防高血糖及其介导的神经退行性疾

病;NF-κB 是参与调节炎症、免疫反应和应激反应

的关键转录因子,具有良好的抗炎作用,TNF 通过

激活 NF - κB 信号通路, 抑 制 胰 岛 素 信 号 传 导;

PI3K-Akt 信号通路在 DR 的血管生成中起重要作

用,胰岛素可以激活 PI3K-Akt 信号通路,该信号可

以阻断氧化应激、抑制促炎反应。

分子对接结果显示,通脉糖眼明胶囊中槲皮

素、豆甾醇、木犀草素、山柰酚等活性成分与 TNF、

AKT1、IL-6、VEGFA 等靶点具有良好的结合作用,

能够与氨基酸形成较强的氢键相互作用。 进一步

验证了网络药理学筛选结果,通脉糖眼明胶囊治疗

DR 的主要作用机制在于槲皮素、豆甾醇、木犀草

素、山柰酚等活性成分通过 TNF、AKT1、IL-6、VEGFA 等靶点对 AGE-RAGE、HIF-1 等信号通路进行

调控,从而参与 DR 的治疗过程。

本研究通过网络药理学和分子对接技术,证实

了通脉糖眼明胶囊活性物质与 DR 的核心治疗靶点

具有较强的结合力,更加直观的表现了通脉糖眼明

胶囊是通过多成分、多靶点、多通路的方式来发挥

其临床疗效,为进一步实验验证和临床应用提供了

理论支撑。

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(收稿日期:2023-11-03)

[编辑:徐琦]

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(上接第 160 页)

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(收稿日期:2023-11-03)

[编辑:徐霜俐]

·192· 2024 年第 40 卷第 4 期(总第 302 期)

●文献综述●

引用:凌晓瑜,高月求 . 柴胡疏肝散治疗肝脏疾病作用机制及临床研究进展[J]. 湖南中医杂志,2024,40(4):193-198.

柴胡疏肝散治疗

肝脏疾病作用机制及临床研究进展

凌晓瑜1

,高月求2

(1. 上海市浦东新区沪东社区卫生服务中心中医全科,上海,201208;

2. 上海中医药大学附属曙光医院肝病科,上海,200120)

[关键词] 肝脏疾病;柴胡疏肝散;作用机制;综述,学术性

[中图分类号]R259. 75 [文献标识码]A DOI:10. 16808 / j. cnki. issn1003-7705. 2024. 04. 043

基金项目:国家自然科学基金面上项目(81874436);上海市临床重点专科建设项目(中医专业) ( shslczdzk01201);上海市

中医专家社区师带徒项目(ZY〔2018-2020〕-JCTS-1001);上海市浦东新区中医联合体建设项目(PDZY-2019-0601)

第一作者:凌晓瑜,女,医学硕士,副主任医师,研究方向:中西医结合防治脂肪肝

通信作者:高月求,男,医学博士,主任医师,博士研究生导师,研究方向:肝病的中西医治疗,E - amil: gaoyueqiu @

hotmail. com

近年来随着人们饮食和生活方式的改变,肝脏

疾病的发病率居高不下。 目前现代医学治疗肝脏

疾病仍有一定局限性,如何更好地防控其发生、发

展仍是医学界的难题。 众多学者发现柴胡疏肝散

对各类肝脏疾病具有良好的疗效,为更好地发挥其

作用,本文将近年来柴胡疏肝散在肝病领域的作用

机制及临床研究综述如下,以期为该方的临床应用

提供参考依据。

1 柴胡疏肝散方药组成

柴胡疏肝散由四逆散以枳壳麸炒一钱半易枳

实,加陈皮醋炒,柴胡各二钱,川芎、香附、芍药各一

钱半,甘草炙五分组成,为疏肝理气之代表方[1]

。

方中柴胡疏肝解郁,为治肝郁要药;芍药养血柔肝,

缓急止痛,与柴胡相伍,益肝体而助肝用。 川芎活

血通络止痛,香附调经理气止痛,二药相伍,气血同

调以和畅经脉;“见肝之病,当先实脾”,陈皮疏壅导

滞,枳壳理气宽中,二药相伍,顾护中焦,以安未受

邪之地[2]

。 甘草补脾益气,调和诸药, 缓解药方

毒性。

2 柴胡疏肝散治疗肝病的作用机制

2. 1 柴胡疏肝散中单味药治疗肝病的作用机制

通过运用现代药理学方法提取中药中有效成分的

研究发现,柴胡疏肝散可通过多靶点、多途径治疗

肝脏疾病,为中医药治疗肝病提供了治本求源的

方法。

2. 1. 1 柴胡 柴胡疏肝散中柴胡为其君药,功擅

条达肝气而疏郁结。 柴胡的主要有效成分为柴胡

皂苷和柴胡黄酮[3]

。 有曼等[4] 发现柴胡皂苷能显

著降低注射脂多糖/ 氨基半乳糖诱导的急性肝损伤

小鼠血清中的丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨

酶(AST)、肿瘤坏死因子 -α ( TNF -α)、白细胞介

素-6(IL-6)、白细胞介素-1β(IL-1β)的水平及乳

酸脱氢酶(LDH)活性,改善肝损伤及炎症。 卢新兰

等[5]发现柴胡皂甙 D 可明显激活关键的凋亡执行

分子半胱天冬酶-3,通过浓度依赖性诱导其活化,

从而诱导人肝癌细胞 Hep3B 的死亡。 柴胡黄酮是

良好的活性自由基清除剂,可以增强免疫调节、改

善肝损伤[6-7]

。 刘秀芳等[8]研究小叶黑柴胡茎叶总

黄酮对小鼠免疫功能的保护作用,发现柴胡黄酮可

清除超氧阴离子自由基、二苯基苦基肼自由基活性

和羟自由基,改善免疫肝损伤模型小鼠的各项免疫

生理指标。

2. 1. 2 芍药 芍药养血柔肝,缓急止痛,与柴胡为

伍,养肝之体,立肝之用。 近年来的药理研究结果

·193·

第 40 卷第 4 期

2024 年 4 月 HUNAN JOURNAL OF TRADITIONAL CHINESE MEDICINE

Vol. 40 No. 4

Apr. 2024

发现,白芍通过影响神经酰胺、磷脂酰胆碱等多种

小分子代谢物,对体内的代谢轨迹扰动起到一定回

调作用,可改善大鼠的肝郁血虚状态[9]

。 芍药苷和

芍药内酯苷可显著升高血虚肝郁型大鼠海马内

5-羟吲哚乙酸、去甲肾上腺素、肾生腺素、5-羟色胺

和多巴胺等神经递质含量,调控环磷酸腺苷/ 蛋白

激酶 A 信号相关蛋白表达,起到养血柔肝之效[10]

。

白芍总苷可有效降低 Toll 样受体 4 介导的代谢相

关脂肪性肝病大鼠 ALT、AST、三酰甘油(TG)、胆固

醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高游离脂

肪酸(FFA)等,减轻代谢相关脂肪性肝病(MAFLD)

向肝纤维化的发展进程,同时拮抗胰岛素抵抗而起

到保护肝脏的作用[10]

。 芍药苷、芍药内酯苷和白芍

总苷亦可降低急性肝损伤小鼠血清中 ALT、AST、

TNF- α、 丙 二 醛 ( MDA)、 谷 胱 甘 肽 过 氧 化 物 酶

(GSH-Px)水平,提高小鼠抗氧化能力,减少肝细胞

进一步损伤[11-13]

。

2. 1. 3 陈皮 陈皮具有理气健脾、燥湿化痰的功

效,其在治疗代谢相关脂肪性肝病的中药处方中运

用较多。 汪娇等[14] 发现川陈皮素对保护肝细胞的

作用主要是通过抑制肝脏长链非编码 RNA ( lncRNA)中的 lncLSTR 上调、抑制载脂蛋白 Apoc2 下

调、增加 TG 清除率来实现。 杨超君等[15] 通过试验

发现川陈皮素能有效提高肝缺血再灌注损伤大鼠

肝组织及大鼠肝细胞中 p62 蛋白和 mRNA 表达水

平,并降低大鼠肝组织中微管相关蛋白 1 轻链 3-II、

自噬相关基因-7、自噬相关蛋白 Beclin1 和 mRNA

表达水平,同时发现在川陈皮素的干预下能使大鼠

肝细胞中 MitoTracker 和 Beclin1 的共定位数目降

低,减少线粒体和自噬蛋白的共定位,通过抑制线

粒体自噬以减轻肝缺血再灌注损伤。 曾兵等[16] 发

现陈皮酵素能有效降低四氯化碳(CCl4) 诱导的肝

纤维化小鼠血清甘氨酸(CG)、ALT、AST 及碱性磷

酸酶(ALP) 水平,显著减轻小鼠肝脏胶原沉积,具

有延缓肝纤维化发展的作用。

2. 1. 4 川芎 临床上川芎常用于治疗心脑血管疾

病、妇科病症或各类痛证[17-21]

。 但近年来研究表

明,川芎亦可有效治疗肝病。 刘颖等[22]的研究发现

使用川芎能够有效降低小鼠 MDA、超氧化物歧化酶

(SOD)、GSH-Px、单胺氧化酶(MAO),改善肝细胞

损耗。 阿魏酸是川芎的有效成分之一[23]

。 郭玲

等[24]的研究发现干预组与转化生长因子-β(TGFβ)组相比,其肝细胞增殖指数、基质金属蛋白酶-2

和基质金属蛋白酶-9 表达水平显著增加,肝细胞凋

亡率、肝细胞 Smad3mRNA、Smad3 蛋白表达水平则

显著降低,且各指标随阿魏酸浓度均呈剂量依赖

性,以上结果表明阿魏酸可促进肝细胞增殖,减少

肝细胞凋亡,从而减轻肝脏纤维化。 饶文婷等[25]的

研究发现阿魏酸能够有效降低高脂饲料喂养小鼠

的体质量和血清 TC、TG、LDL-C 含量,减轻小鼠肝

细胞脂肪变性,减少其细胞内脂滴和炎症浸润,推

测其可能通过调节拟杆菌及厚壁菌数量,影响体质

量和脂代谢。

2. 1. 5 香附 香附味辛入肝,长于疏肝行气止痛。

林小钦等[26]发现竹节香附素 A 能降低缺氧环境下

人肝癌细胞株 HepG2 细胞 HIF-1α mRNA 和蛋白

表达,且呈药物浓度和时间依赖性,可抑制肝癌细

胞生长、增殖。 赵利等[27] 同样发现竹节香附素 A

能够降低肝癌 HepG2 细胞吸光度值、存活率,升高

自噬小体数,促进细胞活性氧(ROS)、自噬相关蛋

白 13(Atg13)mRNA、自噬激活激酶 1(ULK1)表达,

激活 ROS、ULK1 / Atg13 通路,从而诱导肝癌细胞自

噬。 另一种有效成分香附挥发油同样能够激活线

粒体凋亡通路诱导肿瘤细胞的凋亡[28]

。 李钰婷

等[29] 发 现 香 附 茶 多 酚 可 显 著 提 高 D - 半 乳 糖

(500 mg / kg)诱导小鼠的 SOD 活力、还原性谷胱甘

肽含量,降低蛋白质羰基含量,高剂量香附茶多酚

干预后可降低 MDA 含量,提示香附茶多酚具有显

著抗氧化作用。

2. 1. 6 枳壳 枳壳具有理气宽中、行滞消胀的功

效,具有稳定血糖、抗氧化、抗炎、抑制肥胖等多种

药理学活性。 王思为等[30] 的研究发现衢枳壳提取

物能降低 CCl4 诱导的肝纤维化小鼠血清 ALT 和

AST 水平,减少肝脏炎症细胞浸润,降低肝脏炎症

因子肿瘤坏死因子-α( TNF-α),白细胞介素- 18

(IL - 18 ) 和 白 细 胞 介 素 - 1β ( IL - 1β ) mRNA、

p-IKKα / β 和 p -p65、NLRP3 和 cleaved caspase - 1

蛋白表达,抑制 IκBα 蛋白降解,具有较好的抗肝纤

维化作用。 叶爱琴等[31] 的研究发现衢枳壳黄酮可

升高金黄地鼠肝脏和脂肪中 PPAR-α 和 PPAR-γ

蛋白表达水平,从而降低其血清 TG、TC、LDL -C、

IL-6、TNF-α 水平、MDA 含量,增强肝脏 SOD 活性。

而当衢枳壳黄酮达到 100 mg / (kg·d)浓度时,可降

·194· 2024 年第 40 卷第 4 期(总第 302 期)