參麥注射液治療血管性癡呆的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)作用機(jī)制研究*

李嘉鵬 姜 洋

浙江省立同德醫(yī)院 浙江 杭州 310012

血管性癡呆(VD)是指因為自身存在的腦血管疾病引發(fā)腦組織受損并出現(xiàn)以癡呆為主要表現(xiàn)的臨床綜合征。目前，針對這一疾病，中醫(yī)學(xué)病因病機(jī)尚未形成一致定論，西醫(yī)學(xué)對該病的發(fā)病機(jī)制及認(rèn)識未完全明確，因此急需尋求有效的治療策略與藥物。參麥注射液具有益氣固脫、養(yǎng)陰生津、生脈，以及改善血液循環(huán)之功效。國內(nèi)已經(jīng)有較多文獻(xiàn)表明其在VD治療方面具有很大潛力[1-2]。本研究基于中藥和西藥的藥物靶點角度闡述參麥注射液治療血管性癡呆的藥理學(xué)作用機(jī)制。

1 資料與方法

1.1 參麥注射液化學(xué)成分收集及其有效成分的篩選：檢索中藥系統(tǒng)藥理學(xué)（TCMSP）數(shù)據(jù)庫和中藥分子機(jī)理生物信息學(xué)分析工具(BATMAN-TCM)數(shù)據(jù)庫，并提取紅參和麥冬的全部化學(xué)成分。為了獲得參麥注射液中潛在的活性成分，采用計算機(jī)模擬的ADME（即吸收、分布、代謝和排泄）預(yù)測模型得到ADME參數(shù)較為理想的潛在活性成分。在本研究中ADME參數(shù)涉及口服生物利用（OB）預(yù)測、藥物半衰期（HL）以及Caco-2細(xì)胞膜滲透性預(yù)測。當(dāng)化合物的OB值≥30%、HL≥4h（長半衰期）、Caco-2值≥-0.4時，該化合物被認(rèn)為是潛在的活性成分[3]。

1.2 血管性癡呆西藥研究對象的選擇及靶點提取：藥物的選擇主要為血管性癡呆治療過程中使用的促智藥物及膽堿能藥物。本研究以西藥石杉堿甲（Huperzine-A）、茴拉西坦（Aniracetam）、尼莫地平（Nimodipine）、多奈哌齊（Donepezil）作為參考藥物。檢索Drugbank數(shù)據(jù)庫，分別提取各藥物對應(yīng)的靶受體。

1.3 參麥注射液同西藥的作用靶點比較：通過BAT‐MAN-TCM數(shù)據(jù)庫和TCMSP數(shù)據(jù)庫挖掘參麥注射液的化合物成分及作用靶點，通過drugbank數(shù)據(jù)庫挖掘石杉堿甲、茴拉西坦、尼莫地平、多奈哌齊的作用靶點。對參麥注射液的作用靶點和四種西藥的作用靶點進(jìn)行比對以確定參麥注射液的臨床藥理機(jī)制。

1.4 靶點基因本體論（GO）富集分析：應(yīng)用FunRich軟件進(jìn)行基因富集分析[4]。該軟件整合了大量的轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白組學(xué)、代謝組學(xué)等信息，主要用于基因和蛋白質(zhì)的功能富集和相互作用網(wǎng)絡(luò)分析。通過該軟件富集分析功能分析西藥20個靶點所富集的分子功能、細(xì)胞組分、細(xì)胞過程、富集通路等信息。

2 結(jié)果

2.1 參麥注射液活性成分篩選及靶點分析：從TCMSP數(shù)據(jù)庫中共獲得參麥注射液中紅參的74個小分子化合物，經(jīng)過ADME篩選模型，其中19個化學(xué)成分被認(rèn)為是潛在的活性化合物，TCMSP數(shù)據(jù)庫中無麥冬相關(guān)成分信息。從Batman-tcm數(shù)據(jù)庫中提取紅參的9個化合物，該9個化合物為TCMSP數(shù)據(jù)庫中紅參對應(yīng)化合物的部分結(jié)構(gòu)。最終提取以上兩個數(shù)據(jù)庫共41個化學(xué)成分用于分析。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)紅參中化合物ginsenoside Rf作用于CYP3A4、Beta-Elemene作用于CACNA1D。麥冬中化合物Stigmasterol作用于 CACNA1D、NR3C2；Ophiopogona‐none E作用于 DRD2；Uridine作用于 NOS1；Stigmas‐terol作用于IL1B。

2.2 治療血管性癡呆西藥靶點分析：經(jīng)檢索Drugbank數(shù)據(jù)庫發(fā)現(xiàn)，石杉堿甲主要作用于靶受體ACHE；茴拉西坦主要作用于靶受體 HTR2A、DRD2、GRIA2、GRIA3；多奈哌齊主要作用于靶受體 ACHE、HTR2A、BCHE、NOS1、TN‐FAIP6、IL1B；尼莫地平主要作用于靶受體CACNA1C、CACNA1D、CACNA1F、CACNA1S、CACNB1、CACNB2、CACNB3、CACNB4、NR3C2、AHR、CYP3A4。

2.3 靶點一致性及作用通路分析：篩選并識別紅參和麥冬的主要化學(xué)成分，并將其作用靶點同治療血管性癡呆的西藥作用靶點進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)參麥注射液的作用靶點同尼莫地平、茴拉西坦、多奈哌齊的部分靶點一致。有趣的是，其和尼莫地平的多個靶點一致。藥物作用靶點相似，決定其具有相似的功能，即參麥注射液可能具有和上述幾種藥物改善血液循環(huán)相類似的功能?；贔unRich軟件對上述西藥的20個靶基因做GO富集分析，發(fā)現(xiàn)這些靶點的細(xì)胞定位（Cellular Component）、分子功能（Molecular Function），以及生物過程（Bio‐logical Process）,結(jié)果見圖1A-C（各圖中只展示前6個最主要的條目）。細(xì)胞組分主要集中在電壓門控鈣通道（Voltage-gated calclum channel complex），細(xì)胞質(zhì)膜（plasma membrane）；細(xì)胞功能主要集中于Volt‐age-gated ion channel activity；生物過程主要集中于轉(zhuǎn)運（transport）；生物學(xué)通路主要富集于NCAM1互作通路等，見圖1D。

3 討論

參麥注射液源于《癥因脈治》中的參冬飲，具有益氣固脫、養(yǎng)陰生津的功效。參麥注射液主要含有人參皂苷、人參多糖、甾苷、有機(jī)酸等成分，這些有效成分能加強(qiáng)機(jī)體器官抗應(yīng)激能力，調(diào)節(jié)和促進(jìn)機(jī)體免疫功能。中醫(yī)學(xué)理論認(rèn)為，參麥飲能通過扶助正氣，達(dá)到正氣盛而邪有所制的目的。黃仁發(fā)等[5]發(fā)現(xiàn)，參麥注射液可能通過促進(jìn)血腫吸收以及抑制血腫周圍區(qū)缺氧誘導(dǎo)因子HIF1-α產(chǎn)生保護(hù)作用。參麥注射液可以改善血管性癡呆癥狀，在治療過程中發(fā)現(xiàn)智能恢復(fù)有2個高峰：用藥2～4個月后，和用藥第6個月，所選63例經(jīng)過隨機(jī)分組，治療6個月后比較發(fā)現(xiàn)，治療組總有效率顯著優(yōu)于對照組(P＜0.05)[6]。

圖1 20個基因GO富集分析及生物學(xué)通路分析

本研究從藥物作用靶點角度闡述了參麥注射液可能的藥理機(jī)制。由于其主要成分所作用靶點和上述幾種治療血管性癡呆常用藥物作用靶點相似，所以其可能同上述幾種西藥具有相類似的功能，臨床可應(yīng)用于血管性癡呆的治療。該研究為中醫(yī)藥治療血管性癡呆用藥選擇和作用機(jī)制研究提供了一種新的研究策略。