基于中藥整合藥理學(xué)計(jì)算平臺的小柴胡湯抗膿毒癥的分子機(jī)制研究Δ

楊清鑫，呂紅君，王小博，任勁松，曾南#（.成都中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院藥理教研室，成都637；.四川中醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校藥學(xué)院，四川綿陽 6000）

膿毒癥（Sepsis）是機(jī)體對感染的反應(yīng)失調(diào)而引起的器官功能障礙[1]，其早期表現(xiàn)為高炎癥反應(yīng)狀態(tài)，但應(yīng)用抗細(xì)胞因子和抗炎癥介質(zhì)的治療在臨床上基本無效[2]。研究表明，膿毒癥在發(fā)生過程中促炎反應(yīng)與抗炎反應(yīng)同時(shí)存在，即機(jī)體在發(fā)生炎癥反應(yīng)綜合征（SIRS）同時(shí)存在代償性抗炎反應(yīng)綜合征（CARS）[3]，二者之間失衡導(dǎo)致的免疫紊亂可能是膿毒癥的主要致病機(jī)制。膿毒癥的發(fā)病率、病死率高[2]，亟需重視，故尋求新的治療方法勢在必行，調(diào)節(jié)免疫可能是其新的治療方向[3]?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，小柴胡湯具有抗炎和增強(qiáng)人體免疫功能的作用，特別是對機(jī)體免疫反應(yīng)具有雙向調(diào)節(jié)性[4]，這為治療膿毒癥提供了一個新的契機(jī)。小柴胡湯方出自東漢張仲景的《傷寒論》，由柴胡、黃芩、人參、半夏、（炙）甘草、生姜、大棗7味藥材組成，用于治療傷寒少陽證。該方組方精良、配伍嚴(yán)謹(jǐn)，在長期的醫(yī)療實(shí)踐中，被廣泛應(yīng)用于肝膽、消化、內(nèi)分泌、血液、免疫等系統(tǒng)疾病的治療[5-6]。

中藥復(fù)方常用于中醫(yī)臨床治療中，但其物質(zhì)基礎(chǔ)與機(jī)體活動以及疾病靶標(biāo)之間的關(guān)系尚不明確，仍然是亟待突破的關(guān)鍵科學(xué)問題，應(yīng)從多層次、多環(huán)節(jié)對中藥復(fù)方與機(jī)體的相互作用關(guān)系進(jìn)行系統(tǒng)解析。整合藥理學(xué)作為中藥現(xiàn)代化研究的新方法，為傳統(tǒng)方劑的現(xiàn)代研究與應(yīng)用提供了新的思路。中藥復(fù)方的現(xiàn)代研究，需要加強(qiáng)整合，包括整體與局部的整合，宏觀與微觀的整合，體內(nèi) ADME（Absorption，distribution，metabolism，excretion）過程與活性評價(jià)的整合，計(jì)算與實(shí)驗(yàn)的整合，也就是進(jìn)行整合藥理學(xué)研究[7]。借助相關(guān)整合藥理學(xué)的平臺，可構(gòu)建小柴胡湯的“多成分-潛在作用靶標(biāo)-疾病靶標(biāo)-相互作用網(wǎng)絡(luò)”的多維網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)性聯(lián)系，為其后續(xù)的開發(fā)提供參考。

1 資料與方法

1.1 資料來源

中藥整合藥理學(xué)計(jì)算平臺[TCMIP，網(wǎng)址：http：//www.tcmip.cn/，共有4大數(shù)據(jù)庫，包括中藥方劑數(shù)據(jù)庫、中藥材數(shù)據(jù)庫、中藥成分?jǐn)?shù)據(jù)庫、疾病/癥狀靶標(biāo)數(shù)據(jù)庫；其中中藥方劑數(shù)據(jù)庫依據(jù)《中華人民共和國衛(wèi)生部藥品標(biāo)準(zhǔn)-中藥成方制劑》，收錄了由中醫(yī)傳承輔助系統(tǒng)整理的4 052種中成藥，主要記載方劑名稱、劑型、服用方法、方劑功效、治療中醫(yī)疾病名稱、方劑組成（包括藥材名稱、用量、方劑地位）等信息；中藥材數(shù)據(jù)庫依據(jù)2015年版《中國藥典》，收錄了400余味常用中藥材，包括每一味藥材的中文名稱、拉丁名稱、性味歸經(jīng)、基原、產(chǎn)地、采集期、功效等信息；中藥成分?jǐn)?shù)據(jù)庫收錄了中藥材數(shù)據(jù)庫中中藥材所含的1.3萬余個化學(xué)成分信息，包括成分名稱、CAS號、中文名稱、英文名稱、分子式、相對分子質(zhì)量、理化性質(zhì)、藥物代謝性質(zhì)、藥理作用等；疾病/癥狀靶標(biāo)數(shù)據(jù)庫整合了Drugbank（https：//www.drugbank.ca/）、OMIM（http：//www.omin.org/）、HPO（http：//human-phenotype-ontology.github.io/）、TTD（http：//bidd.nus.edu.sg/group/cjttd/）、京都基因與基因組百科全書（KEGG，http：//www.kegg.jp/）、基因本體（GO）數(shù)據(jù)庫（http：//www.geneontology.org）等數(shù)據(jù)庫資源，提供治療疾病或癥狀的藥物名稱、藥物療效和臨床應(yīng)用，以及藥物靶標(biāo)的基因和蛋白質(zhì)相關(guān)信息，并可按照疾病或者癥狀關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索] 由北京大品種聯(lián)盟科技咨詢有限公司搭建。

1.2 化學(xué)成分的搜集

在TCMIP中建立任務(wù)列表，在“中藥信息”項(xiàng)中添加“半夏”“柴胡”“大棗”“甘草”“黃芩”“人參”“生姜”7 味藥材，搜集中藥成分?jǐn)?shù)據(jù)庫中收載的相關(guān)化學(xué)成分，建立小柴胡湯的化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)庫。

1.3 候選靶標(biāo)的搜集

進(jìn)入TCMIP，在“疾病靶標(biāo)信息”項(xiàng)中，輸入膿毒癥的英文“Sepsis”作為關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索，在疾病/癥狀靶標(biāo)數(shù)據(jù)庫中收集膿毒癥的已知治療靶標(biāo)。所得結(jié)果作為小柴胡湯候選靶標(biāo)來源。

1.4 共有靶標(biāo)的預(yù)測

進(jìn)入TCMIP，然后在“中藥靶標(biāo)預(yù)測”界面選取相似性分?jǐn)?shù)≥0.8的所有靶標(biāo)作為小柴胡湯的潛在靶標(biāo)。TCMIP可采用二維結(jié)構(gòu)進(jìn)行相似性搜索，并采用Tanimoto系數(shù)定義的相似度計(jì)量方法，通過與美國FDA批準(zhǔn)的所有藥物進(jìn)行化學(xué)結(jié)構(gòu)（“1.2”項(xiàng)篩選出的）相似性比對，進(jìn)行小柴胡湯中半夏、柴胡、大棗、甘草、黃芩、人參、生姜7味藥材的共有靶標(biāo)預(yù)測，并進(jìn)行共有靶標(biāo)分析[8-9] 。

1.5 蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用的網(wǎng)絡(luò)建立

在TCMIP上進(jìn)行“1.2”和“1.3”項(xiàng)下操作后可直接獲得小柴胡湯治療膿毒癥的候選靶標(biāo)與膿毒癥靶標(biāo)之間的蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用（PPI）信息。TCMIP主要整合了 Reactome、HAPPI、HPRD、OPHID、InAct、PDZBase、MINT、DIP等數(shù)據(jù)庫中的PPI[10]。此步驟可獲取小柴胡湯作用候選靶標(biāo)與膿毒癥靶標(biāo)之間的互作關(guān)系，進(jìn)一步通過TCMIP的網(wǎng)絡(luò)分析模塊，計(jì)算小柴胡湯作用的候選靶標(biāo)與膿毒癥靶標(biāo)之間互作關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)特征數(shù)據(jù)。

1.6 小柴胡湯的“中藥-化學(xué)成分-核心靶標(biāo)-關(guān)鍵通路”的多維網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

利用String數(shù)據(jù)庫進(jìn)行蛋白質(zhì)之間及與預(yù)測蛋白質(zhì)之間相互作用的搜索。將小柴胡湯的蛋白靶標(biāo)導(dǎo)入String數(shù)據(jù)庫，限定物種為“人”，獲取小柴胡湯抗膿毒癥的潛在靶標(biāo)間的相互關(guān)系。利用Cytoscape軟件，繪制PPI網(wǎng)路，用Cytoscape的工具Network Analyzer進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析，設(shè)置節(jié)點(diǎn)大小和顏色用于反映Degree（連接度，即在網(wǎng)絡(luò)中通過該點(diǎn)的邊的個數(shù)）值的大小，設(shè)置邊的粗細(xì)用于反映結(jié)合分?jǐn)?shù)的大小，并進(jìn)行GO功能、KEGG通路富集分析，構(gòu)建“中藥-化學(xué)成分-核心靶標(biāo)-關(guān)鍵通路”多維網(wǎng)絡(luò)[11]。

1.7 基因功能和通路富集分析

在TCMIP的信息設(shè)定頁面，添加中藥“半夏”“柴胡”“大棗”“甘草”“黃芩”“人參”“生姜”，以上述 7 味藥作為分析對象，進(jìn)行藥物靶標(biāo)預(yù)測，選擇相似性分?jǐn)?shù)≥0.8的成分靶標(biāo)作為候選靶標(biāo)，共277個。將上述靶標(biāo)導(dǎo)入DAVID 6.7，基于KEGG和GO數(shù)據(jù)庫分別對上述277個靶標(biāo)進(jìn)行通路富集和基因功能分析。

2 結(jié)果

2.1 小柴胡湯化學(xué)成分與候選靶標(biāo)來源預(yù)測及分析

通過TCMIP，收集得到小柴胡湯所含7味中藥共647個化學(xué)成分，其中半夏41個、柴胡62個、大棗72個、甘草133個、黃芩54個、人參158個、生姜127個。小柴胡湯共有5 368個“成分-靶標(biāo)”信息，其中半夏、柴胡、大棗、甘草、黃芩、人參、生姜的候選靶標(biāo)數(shù)量分別為241、748、1 212、360、537、2 013、257個。

2.2 小柴胡湯共有靶標(biāo)預(yù)測及分析

通過分析單味中藥兩兩之間的共有靶標(biāo)，得到小柴胡湯中單味中藥間的共有靶標(biāo)，見表1。

表1 小柴胡湯中單味中藥間共有靶標(biāo)分析Tab 1 Common targets of single herbs in Xiaochaihu decoction

由表1可見，7味中藥之間均有不同數(shù)目的共有靶標(biāo)，說明彼此之間存在某些協(xié)同或拮抗作用；其中人參與其他6味中藥之間共有靶標(biāo)最多，暗示佐藥人參能夠協(xié)助君藥（柴胡）和臣藥（黃芩）發(fā)揮較強(qiáng)的協(xié)同作用。

2.3 小柴胡湯抗膿毒癥的PPI網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

篩選出小柴胡湯抗膿毒癥的候選靶標(biāo)277個、直接靶標(biāo)6個、通用靶標(biāo)1個。直接靶標(biāo)包括血小板因子（PF）4、髓樣分化因子（MYD）88、Toll樣家族受體（TLR）4、CD14、一氧化氮合酶（NOS）3等。小柴胡湯抗膿毒癥的候選靶標(biāo)網(wǎng)絡(luò)見圖1。

圖1 小柴胡湯抗膿毒癥的候選靶標(biāo)網(wǎng)絡(luò)Fig 1 The candidate target network of Xiaochaihu decoction for sepsis

2.4 小柴胡湯抗膿毒癥的“中藥-化學(xué)成分-核心靶標(biāo)-關(guān)鍵通路”的多維網(wǎng)絡(luò)分析

為將小柴胡湯抗膿毒癥的復(fù)雜作用機(jī)制以網(wǎng)絡(luò)的形式具體表現(xiàn)出來，TCMIP生成的小柴胡湯抗膿毒癥的“中藥-化學(xué)成分-核心靶標(biāo)-關(guān)鍵通路”多維網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖，見圖2。

由圖2可見，小柴胡湯抗膿毒癥的作用主要與224個化學(xué)成分相關(guān)聯(lián)，作用于30條主要作用通路的118個核心靶標(biāo)，這是該方發(fā)揮抗膿毒癥藥效的核心所在，也體現(xiàn)了多成分與多靶點(diǎn)之間共同作用的機(jī)制，符合中藥復(fù)方作用的特點(diǎn)。

2.5 小柴胡湯候選靶標(biāo)的基因功能及通路富集分析

對小柴胡湯候選靶標(biāo)進(jìn)行GO基因功能分析，取P值越小的前20排名得到候選靶標(biāo)具有的功能信息，發(fā)現(xiàn)小柴胡湯涉及的基因功能多與線粒體有氧呼吸過程相關(guān)，線粒體不僅是細(xì)胞能量的代謝中心，而且是細(xì)胞命運(yùn)調(diào)控的信號樞紐[12]，提示小柴胡湯對于能量代謝障礙相關(guān)的疾病具有調(diào)控作用；對小柴胡湯20個候選靶標(biāo)進(jìn)行KEGG通路富集分析，取P排名前20得到候選靶標(biāo)參與的通路信息，發(fā)現(xiàn)其主要作用于能量代謝、氨基酸代謝和糖代謝。小柴胡湯20個候選靶標(biāo)具有的基因功能信息見表2，小柴胡湯20個候選靶標(biāo)參與的通路信息見表3（表中的“條目”只列出英文，中文略）。

圖2 小柴胡湯抗膿毒癥的“中藥-化學(xué)成分-核心靶標(biāo)-關(guān)鍵通路”多維網(wǎng)絡(luò)關(guān)系Fig 2 The multidimensional network relationship of“TCM-chemicalcomponent-core targets-key pathways”of Xiaochaihu decoction for sepsis

表2 小柴胡湯抗膿毒癥20個候選靶標(biāo)具有的基因功能信息Tab 2 The gene function information of 20 candidate targets of Xiaochaihu decoction for sepsis

表3 小柴胡湯抗膿毒癥20個候選靶標(biāo)參與的通路信息Tab 3 The pathway information of 20 candidate targets of Xiaochaihu decoction for sepsis

2.6 小柴胡湯抗膿毒癥的關(guān)鍵靶標(biāo)基因功能及通路富集分析

通過富集分析，針對小柴胡湯的關(guān)鍵潛在靶標(biāo)，將P排名前20的通路顯示出來。結(jié)果發(fā)現(xiàn)其基因功能涉及胞質(zhì)溶膠、腺嘌呤核苷三磷酸（ATP）結(jié)合、線粒體、線粒體基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜、胞外體、蛋白激酶活性、輔酶Ⅰ結(jié)合、三羧酸結(jié)合、蛋白結(jié)合、酶結(jié)合等多個與能量代謝相關(guān)的條目，推測膿毒癥可能與人體能量代謝有較大關(guān)聯(lián)。根據(jù)P值越小的前20排名得到小柴胡湯抗膿毒癥的KEGG通路，結(jié)果顯示，其主要作用通路有嘌呤代謝、核苷酸代謝、碳代謝、丙酮酸鹽代謝、氨基酸代謝等多條代謝途徑以及內(nèi)分泌系統(tǒng)、雌激素受體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路、內(nèi)分泌和代謝性疾病、趨化因子信號通路、促性腺激素釋放激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路、神經(jīng)系統(tǒng)等。小柴胡湯抗膿毒癥20個關(guān)鍵靶標(biāo)的基因功能信息見表4，KEGG通路富集分析結(jié)果見表5（表中的“條目”只列出英文，中文略）。

3 討論

3.1 小柴胡湯抗膿毒癥的理論依據(jù)

小柴胡湯為漢代張仲景所創(chuàng)，療效肯定，應(yīng)用廣泛，被歷代奉為經(jīng)典，目前仍是臨床使用概率最高的方劑之一。該方是治療少陽證的經(jīng)典名方，少陽證的主要癥狀為往來寒熱，而發(fā)熱亦是膿毒癥的主要臨床癥狀，故利用該方治療膿毒癥具有一定的依據(jù)。文獻(xiàn)記載，在小柴胡湯主治病癥中，以發(fā)熱最多[13]。有文獻(xiàn)調(diào)查了1984－2002年間關(guān)于小柴胡湯治療發(fā)熱的報(bào)道[14]，顯示小柴胡湯所治療的發(fā)熱以高熱居多，適合疾病種類廣泛，其中感染性發(fā)熱較多，同時(shí)對非感染性發(fā)熱（包括癌性發(fā)熱、免疫系統(tǒng)等引起的發(fā)熱）和不明原因發(fā)熱亦有效。實(shí)驗(yàn)研究[15]也表明，小柴胡湯可明顯降低肺炎鏈球菌感染模型動物死亡的發(fā)生率及內(nèi)毒素致發(fā)熱模型動物各時(shí)間段體溫的升高水平。此外，少陽證多由免疫功能失調(diào)所致，而免疫功能失調(diào)也是膿毒癥的主要致病機(jī)制之一[16]，表明小柴胡湯抗膿毒癥也具有一定的理論依據(jù)。

表4 小柴胡湯抗膿毒癥20個關(guān)鍵靶標(biāo)具有的基因功能信息Tab 4 The gene function information of 20 key targets of Xiaochaihu decoction for sepsis

表5 小柴胡湯抗膿毒癥20個關(guān)鍵靶標(biāo)所參與的通路信息Tab 5 The pathway information of 20 key targets of Xiaochaihu decoction for sepsis

3.2 小柴胡湯抗膿毒癥的靶點(diǎn)預(yù)測

目前小柴胡湯抗膿毒癥的應(yīng)用效果尚未被發(fā)現(xiàn)，而且其活性成分和作用機(jī)制的研究亦較為匱乏。本文借助整合藥理學(xué)方法，從多成分、多靶標(biāo)角度揭示該方抗膿毒癥的潛在分子機(jī)制，為其臨床開發(fā)提供參考。結(jié)果表明，小柴胡湯抗膿毒癥主要與224個化學(xué)成分相關(guān)，其活性成分可針對多個靶點(diǎn)、多條通路發(fā)揮抗膿毒癥的作用，作用可能與神經(jīng)系統(tǒng)、嘌呤代謝、核苷酸代謝等代謝相關(guān)通路，T細(xì)胞信號通路、趨化因子信號通路、FcεRI信號通路等炎癥相關(guān)通路，促性腺激素釋放激素信號通路、雌激素受體信號傳導(dǎo)通路、催乳激素信號通路、催產(chǎn)素信號通路等與內(nèi)分泌系統(tǒng)相關(guān)的通路及循環(huán)系統(tǒng)有關(guān)，上述靶點(diǎn)及通路與文獻(xiàn)報(bào)道[17]中的膿毒癥的發(fā)病機(jī)制研究具有一定的吻合性，涉及到膿毒癥發(fā)病機(jī)制的各個環(huán)節(jié)，同時(shí)表明TCMIP在預(yù)測中藥及復(fù)方作用機(jī)制方面具有較高的準(zhǔn)確性。綜上，本研究基于TCMIP進(jìn)行預(yù)測，發(fā)現(xiàn)小柴胡湯抗膿毒癥作用的發(fā)揮可能與調(diào)控神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)及各種代謝等密切相關(guān)，即其可從“神經(jīng)-內(nèi)分泌-免疫-代謝”等多個層面、多種途徑來干預(yù)膿毒癥，研究結(jié)果可為小柴胡湯抗膿毒癥的相關(guān)研究提供一定參考，但該方抗膿毒癥的作用機(jī)制研究以及臨床開發(fā)仍需通過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)行驗(yàn)證。此外，預(yù)測結(jié)果提示小柴胡湯在乙型肝炎、非酒精性脂肪肝、阿爾茨海默病等疾病治療中存在一定的應(yīng)用價(jià)值，與其現(xiàn)有的一些臨床應(yīng)用相關(guān)，且為小柴胡湯的后續(xù)研究與開發(fā)提供了借鑒。

3.3 小柴胡湯各單味中藥抗膿毒癥的分析

現(xiàn)代藥理研究亦提示，小柴胡湯中的各味中藥具有一定抗膿毒癥作用，其中柴胡的主要化學(xué)成分包括皂苷類、揮發(fā)油類、黃酮類、糖類、香豆素類等，柴胡皂苷、揮發(fā)油是柴胡的主要活性成分，具有良好的抗炎作用，柴胡多糖通過對骨髓間充質(zhì)細(xì)胞（BMCs）的免疫再分布的影響作用，能有效恢復(fù)膿毒癥晚期的免疫平衡，具有很好的免疫調(diào)節(jié)作用[18]。黃芩具有清熱燥濕、瀉火解毒等功效，臨床上廣泛用于多種急性感染性疾病[19]；黃芩中含有黃酮類化合物、揮發(fā)油及多糖等各種成分，且具有抗炎、抗菌、抗病毒、抗腫瘤、抗過敏[20]、抗內(nèi)毒素等藥理作用，黃芩苷是黃芩抗內(nèi)毒素作用的有效成分之一[21]。膿毒癥屬中醫(yī)“血證”范疇，病機(jī)多為氣陰兩虛、陽脫陰竭，故治療以補(bǔ)氣固脫為主。人參大補(bǔ)元?dú)?，對人體有滋補(bǔ)強(qiáng)壯作用[22]；人參中含有人參皂苷、多糖等多種化學(xué)成分，人參多糖作為人參發(fā)揮藥效的活性成分，具有明顯的增強(qiáng)免疫的作用；人參多糖主要通過阻止特異性免疫細(xì)胞凋亡和提高機(jī)體免疫防御來治療膿毒癥[23]；人參皂苷中的人參皂苷Rg5和人參二醇型皂苷（PDS）可改善膿毒癥損傷[22]。甘草具有補(bǔ)脾益氣、清熱解毒、祛痰止咳、緩急止痛、調(diào)和諸藥的功效，主要化學(xué)成分有三萜類、黃酮類、生物堿類及多糖類[24]；其三萜類成分甘草甜素作為高遷移率族蛋白B1（HMGB1）的抑制劑，可在膿毒癥模型小鼠中發(fā)揮有效作用[25]。甘草多糖對小鼠機(jī)體免疫有增強(qiáng)作用[26]。大棗含有大量成分復(fù)雜的糖類物質(zhì)，大棗多糖具有增強(qiáng)免疫的作用[27]。生姜醇提物具有顯著的抗腫瘤作用和免疫調(diào)節(jié)活性[28]。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為膿毒癥的病機(jī)還包括氣機(jī)紊亂，臨床常采用調(diào)氣和胃來治療膿毒癥，半夏苦辛燥，具有散結(jié)除痞、降逆和胃的功效，故半夏在膿毒癥的治療上也具有較好的開發(fā)前景[29]。

3.4 小柴胡湯抗膿毒癥的作用機(jī)制

膿毒癥的發(fā)病機(jī)制較為復(fù)雜，包括炎癥感染、免疫失調(diào)、凝血功能活化、代謝紊亂、神經(jīng)-內(nèi)分泌系統(tǒng)-免疫調(diào)節(jié)系統(tǒng)失調(diào)等，涉及機(jī)體的多系統(tǒng)、多器官的病理改變[30]。研究表明發(fā)生膿毒癥時(shí)，血小板作為炎癥反應(yīng)、凝血激活和血栓形成的核心因素，其參與到膿毒癥的各個環(huán)節(jié)。PF4作為血小板活化的標(biāo)記物及活化后釋放的含量最豐富的活性因子之一[31]，會通過正反饋加強(qiáng)炎癥反應(yīng)，并促進(jìn)炎癥介質(zhì)的大量釋放，同時(shí)，炎癥介質(zhì)又加重炎癥反應(yīng)，最終引起多器官功能障礙綜合征[32]。研究發(fā)現(xiàn)TLRs介導(dǎo)的信號傳導(dǎo)通路與膿毒癥的發(fā)病有關(guān)，TLRs通過識別病原相關(guān)分子模式與細(xì)胞外受體結(jié)合啟動炎癥信號通路的激活[33]，TLR4是革蘭氏陰性菌脂多糖（LPS）信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的主要受體，TLR4介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路是膿毒癥中炎性因子產(chǎn)生的重要途徑。研究表明，LPS首先與LPS結(jié)合蛋白（Lipopolysaccharide bindingprotein，LBP）結(jié)合，再傳遞給CD14分子，形成LPS/LBP/CD14復(fù)合物，然后與TLR4/MD2相互作用[34]，TLR4被激活后通過MyD88依賴型信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑和MyD88非依賴型信號通路引起炎性細(xì)胞因子的高表達(dá)，并激活核轉(zhuǎn)錄因子κB（NF-κB），從而促進(jìn)各種炎癥介質(zhì)大量分泌釋放，如白細(xì)胞介素（IL）-1、IL-6、IL-8等，導(dǎo)致膿毒癥的進(jìn)一步加重[35]。其中共有靶標(biāo)是緩激肽B2受體（BDKRB2），其作為G蛋白偶聯(lián)受體（G protein-coupled receptors，GPCRs）超家族成員，緩激肽（BK）可通過B2受體活化磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B（PI3K/AKT）通路[36]，而PI3K/AKT通路在炎癥反應(yīng)過程中發(fā)揮重要作用，發(fā)生膿毒癥時(shí)PI3K/AKT活化并激活其下游的NLRP3炎性小體，使其釋放量明顯增加，從而加重機(jī)體的炎癥反應(yīng)[37]。本研究涉及的通路包括纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸降解等氨基酸代謝通路，碳水化合物代謝、碳代謝、糖酵解/糖異生、丙酸代謝、丙酮酸鹽代謝、檸檬酸循環(huán)等糖代謝通路。膿毒癥早期處于呼吸加快，ATP生成增加、激素分泌增多的高代謝狀態(tài)，后期表現(xiàn)為ATP生成減少和激素分泌下調(diào)、代謝率降低、線粒體功能出現(xiàn)紊亂的狀態(tài)，且研究發(fā)現(xiàn)線粒體利用氧的能力降低是膿毒癥發(fā)病的關(guān)鍵[38]；亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸作為重要的生糖氨基酸都可以調(diào)節(jié)血糖水平，為機(jī)體活動提供能量，膿毒癥患者中高血糖問題普遍存在，血糖的高低不僅反映病情嚴(yán)重程度，也與病情預(yù)后關(guān)系密切。膿毒癥發(fā)生時(shí)，巨噬細(xì)胞的有氧糖酵解為巨噬細(xì)胞快速釋放大量炎癥介質(zhì)和細(xì)胞因子提供能量，并促進(jìn)乳酸的進(jìn)一步聚集，這是介導(dǎo)巨噬細(xì)胞免疫功能過度激活的關(guān)鍵機(jī)制。由此，推測小柴胡湯是通過影響線粒體活動，影響機(jī)體能量代謝，保證線粒體有氧呼吸過程的正常進(jìn)行，從而緩解膿毒癥引起的微循環(huán)障礙及多器官功能衰竭；以及調(diào)節(jié)機(jī)體氨基酸代謝和糖代謝的紊亂，降低膿毒癥患者的病死率及改善預(yù)后。

此外文獻(xiàn)研究[39]表明，膿毒癥發(fā)生時(shí)，因患者激素分泌呈晝夜節(jié)律性改變，繼而內(nèi)分泌代謝發(fā)生變化，膿毒癥時(shí)過度炎癥反應(yīng)可抑制促腎上腺皮質(zhì)激素（Adreno-cortico-tropic-hormone，ACTH）對腎上腺皮質(zhì)醇的促分泌作用，引起“相對性腎上腺皮質(zhì)功能不全”，最終導(dǎo)致組織損傷和器官功能障礙[39]。已有文獻(xiàn)報(bào)道[40]表明，小柴胡湯對內(nèi)分泌具有顯著調(diào)節(jié)作用，具有類似激素的作用，能促進(jìn)垂體-腎上腺-皮質(zhì)功能，增加糖皮質(zhì)激素的分泌及其與受體的結(jié)合，發(fā)揮間接的抗炎作用。而且，小柴胡湯對促腎上腺皮質(zhì)激素（ATCH）的分泌具有雙向調(diào)節(jié)作用，不僅能促進(jìn)ATCH的分泌，也會抑制ATCH的分泌。由此推測小柴胡湯抗膿毒癥可能與代謝、內(nèi)分泌系統(tǒng)密切相關(guān)。亦可見小柴胡湯抗膿毒癥是從多層面協(xié)同發(fā)揮作用，具有多靶點(diǎn)性，符合中醫(yī)學(xué)的整體觀。

總之，小柴胡湯抗膿毒癥的相關(guān)通路涉及神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、細(xì)胞生長與死亡、循環(huán)系統(tǒng)等多個方面，主要包括促性腺激素釋放激素信號通路、雌激素受體信號傳導(dǎo)通路、催乳激素信號通路、催產(chǎn)素信號通路等與內(nèi)分泌系統(tǒng)相關(guān)的通路；以及T細(xì)胞信號通路、趨化因子信號通路、FcεRI信號通路等炎癥相關(guān)通路，以及嘌呤代謝、核苷酸代謝等代謝相關(guān)通路；以及血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子信號通路等循環(huán)系統(tǒng)相關(guān)通路；以及內(nèi)分泌和代謝性疾病、神經(jīng)退行性疾病、前列腺癌、乙型肝炎等疾病相關(guān)通路。不同化學(xué)成分的作用靶點(diǎn)分布于不同的信號通路，相互協(xié)調(diào)，再次表明小柴胡湯抗膿毒癥的作用發(fā)揮與調(diào)控內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、代謝密切相關(guān)，小柴胡湯可以從“神經(jīng)-內(nèi)分泌-免疫-代謝”等多層面、多途徑、多通路來干預(yù)膿毒癥。