基于中藥整合藥理學(xué)平臺(tái)分析黃連湯治療胃炎的作用機(jī)制研究

張玲，張婷婷

黃連湯主要用于治療升降失常、上熱下寒之證，具有和胃降逆、平調(diào)寒熱功效[1]。在中國(guó)知網(wǎng)進(jìn)行文獻(xiàn)檢索，關(guān)鍵詞設(shè)定為“黃連湯”，最終被篩選出文獻(xiàn)267篇，其中涉及胃炎的文獻(xiàn)共39篇，提示黃連湯治療多種胃炎得到廣泛應(yīng)用[2]。但大部分文獻(xiàn)主要探究黃連湯的治療效果，對(duì)其作用機(jī)制與活性成分的研究鮮少[3-4]。本研究將中藥整合藥理學(xué)平臺(tái)(TCMIP)作為重要基礎(chǔ)，對(duì)黃連湯進(jìn)行全面分析，對(duì)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行充分借助，從藥物活性成分等方面進(jìn)行分析，以闡明黃連湯治療胃炎的作用機(jī)制及藥效物質(zhì)基礎(chǔ)。現(xiàn)報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 靶標(biāo)與成分測(cè)定 以TCMIP的中藥成分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)為依據(jù)，對(duì)黃連湯中各味中藥名稱進(jìn)行檢索，收集其包含的化學(xué)成分，按照相似度計(jì)量方法進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)比美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局上市藥物，對(duì)其化學(xué)結(jié)構(gòu)相似度進(jìn)行分析，設(shè)定打分卡值為0.8，預(yù)測(cè)中藥成分靶標(biāo)，并分析其共有靶標(biāo)。

1.2 構(gòu)建靶標(biāo)—疾病靶標(biāo)網(wǎng)絡(luò) 將TCMIP疾病靶標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)作為重要平臺(tái)，關(guān)鍵詞設(shè)定為“gastritis”，在平臺(tái)內(nèi)進(jìn)行檢索，廣泛收集疾病靶標(biāo)，對(duì)黃連湯中包含的成分靶標(biāo)、胃炎靶標(biāo)間相互關(guān)系進(jìn)行提取，構(gòu)建中藥成分靶標(biāo)—胃炎靶標(biāo)互作網(wǎng)絡(luò)；將節(jié)點(diǎn)連接度(degree)2倍中位數(shù)作為卡值，對(duì)核心節(jié)點(diǎn)(hubs節(jié)點(diǎn))進(jìn)行選取，將節(jié)點(diǎn)介度、節(jié)點(diǎn)緊密度及degree中位數(shù)作為卡值，將能夠同時(shí)將3個(gè)卡值滿足的節(jié)點(diǎn)作為黃連湯治療胃炎的關(guān)鍵靶標(biāo)，進(jìn)而構(gòu)建核心節(jié)點(diǎn)子網(wǎng)。

1.3 構(gòu)建中藥—成分—靶標(biāo)—通路網(wǎng)絡(luò) 以基因本體(GO)數(shù)據(jù)庫(kù)為依據(jù)，行核心靶標(biāo)的通路富集分析與基因功能分析，對(duì)黃連湯治療胃炎的活性成分、靶標(biāo)進(jìn)行進(jìn)一步挖掘，建立核心成分—關(guān)鍵靶標(biāo)—主要通路多維網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)圖。

2 結(jié) 果

2.1 中藥化學(xué)成分、靶標(biāo)預(yù)測(cè) 檢索結(jié)果顯示，從黃連湯7味中藥中共收集到化學(xué)成分468種，相似度打分≥0.8便可認(rèn)為與黃連湯具有高度相似的化學(xué)成分，共獲得“成分—靶標(biāo)”對(duì)信息3 939個(gè)；甘草、人參、大棗、半夏、桂枝、干姜、黃連成分分別有133個(gè)、158個(gè)、72個(gè)、41個(gè)、12個(gè)、38個(gè)、14個(gè)，預(yù)測(cè)靶標(biāo)分別有360個(gè)、2 000個(gè)、1 172個(gè)、237個(gè)、57個(gè)、26個(gè)、87個(gè)；對(duì)黃連湯中的單味藥物及成分—靶標(biāo)中的靶標(biāo)與成分進(jìn)行歸屬，進(jìn)而對(duì)每味藥的靶標(biāo)信息進(jìn)行獲取，甘草成分靶標(biāo)115個(gè)，大棗429個(gè)，人參876個(gè)，半夏196個(gè)，干姜7個(gè)，桂枝46個(gè)，黃連67個(gè)，這7味藥之間均有共同靶標(biāo)存在，人參與半夏152個(gè)，人參與干姜7個(gè)，人參與黃連57個(gè)。

2.2 構(gòu)建中藥成分—胃炎靶標(biāo)互作網(wǎng)絡(luò) 將靶標(biāo)—疾病靶標(biāo)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建好后，獲取hubs節(jié)點(diǎn)18 065個(gè)，將事先已經(jīng)設(shè)定好的條件作為依據(jù)，行篩選操作，篩選出的關(guān)鍵靶標(biāo)共538條，預(yù)測(cè)候選、其他靶標(biāo)分別有266條、272例，排名情況見表1。

表1 靶標(biāo)排名前十位

2.3 信號(hào)通路、基因功能分析 將GO數(shù)據(jù)作為重要平臺(tái)，共獲得1 672個(gè)黃連湯治療胃炎的候選靶標(biāo)，涉及生物學(xué)過程、分子功能與細(xì)胞組分，其中顯著富集生物學(xué)過程主要為血小板活化、蛋白質(zhì)磷酸化、藥物應(yīng)答，分子功能主要為蛋白絲氨酸/蘇氨酸激酶活性、蛋白激酶活性、ATP結(jié)合；以KEGG通路數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，共獲得190條乙型肝炎、趨化因子信號(hào)、嘌呤代謝等候選關(guān)鍵靶標(biāo)KEGG通路。

2.4 構(gòu)建中藥—核心成分—關(guān)鍵靶標(biāo)—主要通路 通過構(gòu)建中藥材—核心成分—關(guān)鍵靶標(biāo)—主要通路網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)圖，黃連湯治療胃炎共篩選出175個(gè)核心成分，核心成分個(gè)數(shù)與核心成分見表2。

表2 黃連湯治療胃炎核心成分個(gè)數(shù)與核心成分分析

3 討 論

臨床上，胃炎屬一種常見的消化系統(tǒng)疾病，是在各種因素共同作用下出現(xiàn)的胃黏膜炎性反應(yīng)。以該疾病發(fā)病緩急程度為依據(jù)，可將其分為慢性胃炎與急性胃炎；以該疾病發(fā)病原因?yàn)橐罁?jù)，可將其分為自身免疫性胃炎、應(yīng)激性胃炎及幽門螺桿菌相關(guān)性胃炎。由不同他因素引發(fā)的胃炎具有不同病理改變，但通常包括上皮再生、黏膜炎性反應(yīng)與上皮損傷。胃炎的與多種因素均存在密切相關(guān)性，其中急性胃炎與理化因素、生物因素、情緒劇烈波動(dòng)、休克、大手術(shù)、嚴(yán)重創(chuàng)傷及全身感染等因素相關(guān)；慢性胃炎與生物因素、免疫因素、物理因素、化學(xué)、甲狀腺疾病、糖尿病、肝硬化、心力衰竭、營(yíng)養(yǎng)不良及年齡增長(zhǎng)等其他原因密切相關(guān)。近年來，隨著我國(guó)中醫(yī)研究不斷深入，各種中醫(yī)療法被廣泛應(yīng)用于治療胃炎，本研究便對(duì)黃連湯的用藥情況進(jìn)行了整合。

黃連湯屬經(jīng)典名方，在萎縮性胃炎、淺表性胃炎等疾病治療中具有理想的效果[5-6]。黃連湯由大棗、半夏、人參、桂枝、干姜、炙甘草及黃連等藥物組成，其中大棗養(yǎng)血安神、補(bǔ)中益氣，半夏和胃止嘔、化痰燥濕，人參安神益智、補(bǔ)脾益肺、復(fù)脈固脫、大補(bǔ)元?dú)?，桂枝促陽化氣、溫通?jīng)脈、散寒解表，干姜溫肺化飲、回陽通脈、溫中散寒，炙甘草鎮(zhèn)咳平喘、益氣復(fù)脈、補(bǔ)脾和胃，黃連清火解毒，方中諸藥合用具有和胃降逆、平調(diào)寒熱功效。本研究通過TCMIP，構(gòu)建了中藥材—核心成分—關(guān)鍵靶標(biāo)—主要通路網(wǎng)絡(luò)，針對(duì)采用黃連湯治療胃炎的分子機(jī)制進(jìn)行了全面、詳細(xì)研究，結(jié)果顯示，在胃炎發(fā)生、發(fā)展過程中，名次在前10位的靶標(biāo)均發(fā)揮了重要作用。研究顯示，糖脂代謝紊亂可為幽門螺旋桿菌繁殖與感染提供有利條件，同時(shí)經(jīng)微循環(huán)障礙、神經(jīng)病變導(dǎo)致胃黏膜萎縮、胃蠕動(dòng)障礙[7-8]。一般而言，在脂肪進(jìn)行代謝的過程中，多種酶發(fā)揮了重要作用，其中關(guān)鍵酶之一為HADHA 。在膽固醇合成過程中，HADHA 扮演了重要角色，ENPP1經(jīng)抗胰島素作用可對(duì)糖代謝產(chǎn)生影響，GCK屬糖代謝的一種關(guān)鍵酶，乙醛脫氫酶、ADH則屬乙醇代謝過程中的關(guān)鍵酶[9]。以上均提示預(yù)測(cè)候選靶標(biāo)在胃炎發(fā)病過程中具有重要作用，主要途徑為影響糖代謝、乙醇代謝。

通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行分析可知，采用黃連湯治療胃炎的過程中，各味藥物均發(fā)揮了各自作用。阿魏酸為黃連的核心成分，具有抗炎、抑菌功效，鈉鹽阿魏酸鈉可促使萎縮胃黏膜修復(fù)；干姜中的萜類化合物抗氧化活性明顯能促使胃黏膜損傷程度減輕；干姜醇提取物、甘草中的甘草酸、半夏水煎醇沉液均可經(jīng)不同機(jī)制對(duì)胃黏膜幽門螺旋桿菌感染進(jìn)行抑制，具有良好的抗?jié)冏饔?；大棗多糖能促使胃腸道功能得到改善；人參皂苷Rg 1能對(duì)炎性反應(yīng)、胃萎縮進(jìn)行抑制[10]。

綜上所述，本研究初步探究了黃連湯治療胃炎的可能作用機(jī)制與活性成分，為該藥方的作用機(jī)制實(shí)驗(yàn)研究提供了重要理論依據(jù)，具有一定臨床應(yīng)用價(jià)值。