基于數(shù)據(jù)挖掘、網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和分子對(duì)接的中藥治療牙周疾病的用藥規(guī)律與作用機(jī)制

牙周疾?。╬eriodontal disease）是一種常見(jiàn)的由內(nèi)分泌紊亂、細(xì)菌的感染、假牙的配戴、患者自身心理因素、牙結(jié)石的產(chǎn)生和遺傳因素等多種因素導(dǎo)致的口腔疾病

。牙周疾病會(huì)導(dǎo)致牙周組織破壞，造成牙槽骨的吸收，使患牙松動(dòng)，嚴(yán)重者會(huì)出現(xiàn)脫落。牙周疾病的現(xiàn)代治療方法是基礎(chǔ)治療輔以西藥治療，但西藥在治療過(guò)程中存在細(xì)菌耐藥性和毒副作用等缺點(diǎn)。而中藥復(fù)方（traditional Chi-nese medicine）在疾病治療或預(yù)防過(guò)程中發(fā)揮重要作用

，其療效持久、副作用少，能夠改善患者的癥狀，還有注重整體平衡，增強(qiáng)和調(diào)節(jié)機(jī)體自身抵抗力，中藥復(fù)方治療牙周疾病研究已經(jīng)獲得了較多的研究成果。然而，中藥材成分復(fù)雜多樣，組方成分更加復(fù)雜，進(jìn)入人體之后的作用通路與方式各有差異，發(fā)揮多成分、多靶點(diǎn)調(diào)節(jié)作用。近幾年，網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法在中醫(yī)藥-民族藥研究中獲得了突破性的發(fā)展而引起科研工作者的重視。然而目前中醫(yī)藥作用于牙周疾病的藥理作用機(jī)制尚未系統(tǒng)闡明。因此本研究擬從多種數(shù)據(jù)庫(kù)收載的數(shù)據(jù)對(duì)治療牙周疾病的中藥復(fù)方療效進(jìn)行初步的篩選，旨在從網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的角度認(rèn)識(shí)中藥復(fù)方治療牙周疾病的作用特點(diǎn)，探討中藥復(fù)方治療牙周疾病發(fā)病機(jī)制，為治療牙周疾病的藥物開(kāi)發(fā)提供一定的依據(jù)。

翻轉(zhuǎn)課堂在教學(xué)過(guò)程中的應(yīng)用能夠給教學(xué)帶來(lái)新的教學(xué)資源，也能夠帶來(lái)新的教學(xué)理念，教師在教學(xué)過(guò)程中不再是主體，學(xué)生才是自身學(xué)習(xí)的主體。翻轉(zhuǎn)課堂適應(yīng)學(xué)生認(rèn)知的特點(diǎn)、小學(xué)英語(yǔ)課堂教學(xué)的特點(diǎn)，從而能夠很好地適應(yīng)教學(xué)過(guò)程。翻轉(zhuǎn)課堂的應(yīng)用并不是一朝一夕的事情，還需要教師在教學(xué)過(guò)程中不斷探索其應(yīng)用的方法，以便提升其教學(xué)效果。翻轉(zhuǎn)課堂是一種新興的、以任務(wù)為主要學(xué)習(xí)形式的教學(xué)模式，為此，在小學(xué)英語(yǔ)教學(xué)階段給學(xué)生明確提出預(yù)習(xí)的任務(wù)、設(shè)計(jì)自主學(xué)習(xí)的任務(wù)單是教學(xué)過(guò)程中重要的組成部分。在教學(xué)過(guò)程中任務(wù)設(shè)計(jì)的是否明確、清晰以及學(xué)生對(duì)任務(wù)的具體可操作性等內(nèi)容都有其重要的作用。

基于無(wú)人船的水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)，主要包括無(wú)人船自主航線規(guī)劃及精準(zhǔn)控制、多傳感器集成與信息融合以及遠(yuǎn)程通信與實(shí)時(shí)多?？刂?，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、全天候、高精度水文監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)提取被測(cè)數(shù)據(jù)，借助云計(jì)算、大數(shù)據(jù)對(duì)特定時(shí)段水文情況進(jìn)行分析。將該技術(shù)應(yīng)用于水利環(huán)保等行業(yè)部門，可解決人工無(wú)法在惡劣天氣或危險(xiǎn)水域進(jìn)行水樣提取、水質(zhì)監(jiān)測(cè)等技術(shù)壁壘，覆蓋全面范圍水文監(jiān)測(cè)的死角。

1 資料和方法

1.1 治療牙周疾病的中藥復(fù)方來(lái)源篩選

通過(guò)中國(guó)知網(wǎng)、萬(wàn)方、維普等數(shù)據(jù)庫(kù)以“牙周炎/牙周疾病”“中醫(yī)/中藥治療”為關(guān)鍵詞，檢索時(shí)間為2005 年至2020 年近15 年的論文。經(jīng)過(guò)查閱嚴(yán)格按照處方的納入標(biāo)準(zhǔn)和剔除標(biāo)準(zhǔn)，得到符合納入標(biāo)準(zhǔn)的58 篇論文，并用頻數(shù)分析法計(jì)算每味中藥的出現(xiàn)頻數(shù)，按頻數(shù)保留頻數(shù)≥14 次的中藥進(jìn)行后續(xù)研究。

1.2 ADME 和“Lipinski”規(guī)則評(píng)估

將頻次≥14 次的“熟地黃、牡丹皮、當(dāng)歸、茯苓、金銀花、山藥和知母”等7 味藥材導(dǎo)入TCMSP 數(shù)據(jù)庫(kù)（http://lsp.nwu.edu.cn/tcmsp.php）的“Herb Name”欄目，整理其相關(guān)的成分。以上7 味藥材再用BANTMAN-TCM（http://bionet.ncpsb.org.cn/batman-tcm/）數(shù)據(jù)庫(kù)和TCMIP V2.0（http://www.tcmip.cn/）數(shù)據(jù)庫(kù)整理其相關(guān)的成分。刪除以上3 個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)得到的重復(fù)的成分，并進(jìn)行ADME 篩選。本文用口服生物利用度（oral bioavailability，OB）≥30 和類藥性（drug-likeness，DL）=0.18 為準(zhǔn)進(jìn)行篩選

。為了確?；瘜W(xué)成分鑒定的準(zhǔn)確性和相關(guān)性，本文還納入“Lipinski”規(guī)則（MW＜500、AlogP＜5、Hdon＜5、Hacc＜10）為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行篩選，得到的成分作為活性成分

。

1.3 藥物作用靶點(diǎn)的篩選

為了確證中藥復(fù)方活性成分及其治療牙周疾病的關(guān)鍵靶點(diǎn)篩選結(jié)果的準(zhǔn)確性，對(duì)中藥復(fù)方43 個(gè)活性成分與11 個(gè)關(guān)鍵靶點(diǎn)進(jìn)行分子對(duì)接。按照結(jié)合能（binding energy，BE）的大小來(lái)判斷活性成分與關(guān)鍵靶點(diǎn)的匹配度。當(dāng)配體和受體的構(gòu)象穩(wěn)定時(shí)，能量越低，作用的可能性就越大

。一般情況下，BE≤-4.25 Kcal/mol 表示活性成分與靶標(biāo)有一定的結(jié)合能，BE≤-5.00 Kcal/mol 表示活性成分與靶標(biāo)有良好的結(jié)合能，BE≤-7.00 Kcal/mol 表示活性成分具有較強(qiáng)的結(jié)合能。

1.4 牙周疾病靶點(diǎn)的來(lái)源以及潛在靶點(diǎn)的篩選

以“Periodontitis 或Periodontal disease”作為限定詞，CTD（http://ctdbase.org/）數(shù)據(jù)庫(kù)、TCMIP 數(shù)據(jù)庫(kù)和DiSGeNET（http://www.disgenet.org/）獲取已知的牙周疾病的靶點(diǎn)，對(duì)重復(fù)的疾病靶點(diǎn)進(jìn)行去重。并與“1.3”項(xiàng)下得到的中藥復(fù)方靶點(diǎn)取交集，獲取中藥復(fù)方治療牙周疾病的潛在靶點(diǎn)。將中藥復(fù)方作用靶點(diǎn)與牙周疾病靶點(diǎn)進(jìn)行映射，通過(guò)Veen（http://bioinformatics.psb.ugent.be/webtools/Venn/）工具做交集圖，最終獲得中藥復(fù)方治療牙周疾病的交集靶點(diǎn)。

1.5 基因功能富集分析及通路分析

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中，建筑行業(yè)具有很高的地位。建筑工程與人們的日常生活有緊密的關(guān)聯(lián)，房屋建筑施工質(zhì)量會(huì)直接影響到人們的住房安全，所以在實(shí)際中，必須采取各種措施來(lái)控制房屋建筑施工質(zhì)量。施工技術(shù)是影響房屋建筑質(zhì)量的主要因素，這就要求在具體施工中，必須合理的選擇施工技術(shù)，從而提升房屋建筑施工質(zhì)量。

1.6 藥物與疾病靶標(biāo)的關(guān)聯(lián)性分析

在沒(méi)有時(shí)間同步機(jī)制的情況，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行1小時(shí)后，簇頭和節(jié)點(diǎn)之間的最大累積誤差達(dá)到近25 ms，即每秒6.9 μs誤差。從圖8可以看出，單個(gè)節(jié)點(diǎn)與簇頭之間每隔兩分鐘的累積時(shí)鐘偏差維持在一個(gè)穩(wěn)定的范圍內(nèi)[14-16]。因此，節(jié)點(diǎn)可通過(guò)估算相對(duì)頻率偏差在槍聲事件發(fā)生后調(diào)整自身檢測(cè)時(shí)間。

1.7 分子對(duì)接驗(yàn)證

通過(guò)AutoDock Tools v1.5.6 軟件構(gòu)建關(guān)鍵靶點(diǎn)的分子對(duì)接模型，進(jìn)而與中藥復(fù)方活性成分及牙周疾病陽(yáng)性藥分子進(jìn)行分子對(duì)接并分析對(duì)接結(jié)果，從而驗(yàn)證拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。中藥復(fù)方活性成分通過(guò)ZINC（http://zinc.docking.org/）和PubMed（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/）下載其3D 結(jié)構(gòu)，如果找不到其3D 結(jié)構(gòu)，用ChemDraw（https://www.chemdraw.com.cn）數(shù)據(jù)庫(kù)繪畫其3D 結(jié)構(gòu)，用PyMol 軟件以pdb 格式保存。并載入AutoDock Tools 1.5.6 程序，保存為pdbqt 格式，作為對(duì)接配體

。關(guān)鍵靶點(diǎn)通過(guò)PDB（http://www.rcsb.org/）數(shù)據(jù)庫(kù)下載獲取其蛋白結(jié)構(gòu)，并與以上得到的配體結(jié)合，然后運(yùn)用AutoDock Tools v1.5.6（http://autodock.scripps.edu）進(jìn)行對(duì)接。最后用PyMol（https://pymol.org/）軟件作圖。

2 結(jié) 果

2.1 中藥復(fù)方的收集與活性成分的篩選結(jié)果

52 個(gè)潛在靶點(diǎn)String 數(shù)據(jù)庫(kù)以Score≥0.9 為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行篩選，初始網(wǎng)絡(luò)由52 個(gè)節(jié)點(diǎn)和119 條邊組成的。經(jīng)CytoNCA 插件進(jìn)行拓?fù)鋮?shù)分析，簡(jiǎn)化得到11 個(gè)節(jié)點(diǎn)與30 條邊的網(wǎng)絡(luò)，見(jiàn)圖5?？壳暗陌悬c(diǎn)包括腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF）、絲裂原活化蛋白激酶-1（mitogen-activated protein kinase-1，MAPK-1）、絲裂原活化蛋白激酶-14（mito-gen-activated protein kinase-14，MAPK-14）、白細(xì)胞介素-2（interleukin-2，IL-2）、白細(xì)胞介素-6（interleu-kin-6，IL-6）、細(xì)胞腫瘤抗原p53（cellular tumor anti-gen p53，TP53）、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激活子1（signal transducer and activator of transcription 1，STAT1）、α-絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶（RAC-alpha serine/threo-nine-protein kinase，AKT1）、維甲酸受體RXRα（reti-noic acid receptor RXR-alpha，RXRA）、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子A（vascular endothelial growth factor A，VEG-FA）和轉(zhuǎn)錄因子p65（transcription factor p65，RE-LA）。以上11 個(gè)靶點(diǎn)作為關(guān)鍵靶點(diǎn)與活性成分進(jìn)行分子對(duì)接。

2.2 活性成分作用靶點(diǎn)與疾病靶點(diǎn)關(guān)聯(lián)性

32 個(gè)活性成分有相應(yīng)的384 個(gè)靶點(diǎn)，該靶點(diǎn)以蛋白名稱形式存在，使用UniProt（https://www.uni-prot.org/）數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行基因名稱轉(zhuǎn)換，得到118 個(gè)靶點(diǎn)?；钚猿煞种蠵aeoniflorin_qt、4-O-methylpaeoni-florin_qt、Mudanpioside-h_qt 2、Paeonidanin_qt、De-nudatin B、Hancinol、Anemarsaponin E_qt、Phyllan-thin、C4、XYLOSTOSIDINE 和Pachypodol 等11 個(gè)成分在TCMSP 數(shù)據(jù)庫(kù)中未收錄其成分，若換成其他數(shù)據(jù)庫(kù)，存在收載標(biāo)準(zhǔn)和算法的不同的問(wèn)題，故沒(méi)有用其他數(shù)據(jù)庫(kù)。

2.3 藥物與疾病靶點(diǎn)的關(guān)聯(lián)性及其網(wǎng)絡(luò)分析

通過(guò)CTD、TCMIP 和DisGeNET 數(shù)據(jù)庫(kù)分別得到257、27 和682 個(gè)牙周疾病相關(guān)的疾病靶點(diǎn)，并刪除重復(fù)的靶點(diǎn)，得到856 個(gè)疾病靶點(diǎn)。此疾病靶點(diǎn)與32 活性成分作用靶點(diǎn)進(jìn)行映射得到52 個(gè)潛在靶點(diǎn)，見(jiàn)圖1。將52 個(gè)潛在靶點(diǎn)連同單味藥材及其活性成分，并導(dǎo)入Cytoscape3.8.0 軟件，繪制單味藥材-活性成分-潛在靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)圖，圖中可以看出來(lái)，中藥復(fù)方的各個(gè)單味藥材通過(guò)多成分、多靶點(diǎn)作用于牙周疾病，見(jiàn)圖2。

藥物與疾病靶點(diǎn)之間的交集靶點(diǎn)通過(guò)Clue GO（https://cytoscape.org）插件進(jìn)行基因本體（gene ontology，GO）富集分析（BP，MF，CC）和通過(guò)DA-VIDv6.8（https://david.ncifcrf.gov/）數(shù)據(jù)庫(kù)分析信號(hào)通路（KEGG）。通過(guò)Cytoscape v3.8.2（https://cyto-scape.org）軟件構(gòu)建多為網(wǎng)絡(luò)可視化分析，初步推測(cè)中藥復(fù)方治療牙周疾病的作用機(jī)制。

將方法1.2 得到的藥物與疾病靶點(diǎn)之間的交集靶點(diǎn)輸入String 數(shù)據(jù)庫(kù)中，物種選擇人屬和Score≥0.9，對(duì)蛋白之間相互作用（PPI）進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，刪去孤立節(jié)點(diǎn)，得到初始網(wǎng)絡(luò)。再用CytoNCA（2.1.6）插件對(duì)初始網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的中介中心性（betweenness centrality，BC）、緊 密 中 心 性（closenesscentrality，CC）、特征向量中心性（eigenvector centrality，EC）、度中心性（betweenness centrality，DC）、局部平均連通性（local average connectivity-based method，LAC）、網(wǎng)絡(luò)中心性（networkcentrality，NC）等拓?fù)鋵W(xué)屬性的中位數(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行2 步篩選以簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)，篩選不同的靶點(diǎn)團(tuán)，排在靠前的靶點(diǎn)團(tuán)作為中藥復(fù)方治療牙周疾病的關(guān)鍵靶點(diǎn)團(tuán)。

2.4 潛在靶點(diǎn)的基因功能和信號(hào)通路富集分析

52 個(gè)潛在靶點(diǎn)通過(guò)ClueGO 插件和DAVID 數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行GO 基因功能和KEGG 信號(hào)通路分析，GO基因功能主要集中在RNA 聚合酶Ⅱ啟動(dòng)子轉(zhuǎn)錄對(duì)缺氧反應(yīng)的正調(diào)控（positive regulation of transcrip-tion from RNA polymerase Ⅱpromoter in response to hypoxia）、維生素D 生物合成過(guò)程的正調(diào)控（posi-tive regulation of vitamin D biosynthetic process）、病毒對(duì)宿主細(xì)胞凋亡過(guò)程的抑制作用（suppression by virus of host apoptotic process），和T 細(xì)胞穩(wěn)態(tài)增殖（T cell homeostatic proliferation），見(jiàn)圖3。按照錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)率（false discovery rate，F(xiàn)DR）大小進(jìn)一步篩選通路，F(xiàn)DR 值表示在富集分析中越小，就代表富集顯著程度就越高。以FDR≤0.05 為準(zhǔn)，篩選得到96 條信號(hào)通路，并進(jìn)行排序，前30 個(gè)結(jié)果如圖4所示。

2.5 潛在靶點(diǎn)的PPI 網(wǎng)絡(luò)分析

通過(guò)中國(guó)知網(wǎng)、萬(wàn)方、維普等數(shù)據(jù)庫(kù)共查到32 種治療牙周疾病的中藥方劑，這些方劑共包含438 種單位藥材，刪除重復(fù)的藥材，得到110 味藥材。其中提取出現(xiàn)頻率≥14 次的藥材，得到熟地黃、牡丹皮、當(dāng)歸、茯苓、金銀花、山藥、知母等藥材，見(jiàn)表1。7 味藥材通過(guò)TCMSP、BATMAN-TCM和TCMIP 數(shù)據(jù)庫(kù)得到1 238 個(gè)化學(xué)成分，見(jiàn)表2。通過(guò)ADME 和Lipinski 規(guī)則篩選得到43 個(gè)活性成分，見(jiàn)表3。

2.6 分子對(duì)接驗(yàn)證

以上得到的活性成分英文名導(dǎo)入TCMSP 和SwissTargetPrediction（http://www.swisstargetprediction.ch/）整理其相關(guān)的靶點(diǎn)，并通過(guò)Uniprot 數(shù)據(jù)庫(kù)的Filter By 選“Reviewed”和Popular Organism 選“Ho-mo sapiens”為關(guān)鍵詞，將蛋白名稱轉(zhuǎn)換為基因名稱。

43 個(gè)活性成分與11 個(gè)關(guān)鍵靶點(diǎn)進(jìn)行分子對(duì)接，11 個(gè)關(guān)鍵靶點(diǎn)的PDB ID 分別是MAPK-14（PDB ID=5ETC）、MAPK-1（PDB ID=4FMQ）、IL-6（PDB ID=1ALU）、STAT1（PDB ID=1YVL）、IL-2（PDB ID=4MEN）、RXRA（PDB ID=7B88）、RELA（PDB ID=1VJ7）、VEGFA（PDB ID=4KZN）、AKT1（PDB ID=2UVM）、TNF（PDB ID=2AZ5）和TP53（PDB ID=7BVM）。43 個(gè)活性成分中C1、Mudanpio-side-h_qt 2、Denudatin B、Hancinone C、Dioscoreside C_qt、Anemarsaponin F_qt、Timosaponin B III_qt、Anemarsaponin C_qt、Anemarsaponin E_qt、Eriodycti-ol（flavanone）、C3、Secologanic dibutylacetal_qt、Ion-iceracetalides B_qt 等活性成分與11 個(gè)活性成分未能對(duì)接，因此被刪除。30 個(gè)中藥復(fù)方活性成分與VEGFA 和MAPK-14 關(guān)鍵靶點(diǎn)沒(méi)能對(duì)接，因此中藥復(fù)方30 個(gè)活性成分與剩余9 個(gè)關(guān)鍵靶點(diǎn)進(jìn)行分子對(duì)接，結(jié)果如圖6 所示。其中部分活性成分與關(guān)鍵靶點(diǎn)的結(jié)合模式如圖7 所示，中藥復(fù)方活性成分與關(guān)鍵靶點(diǎn)的氨基酸殘基形成氫鍵（穩(wěn)定氫鍵和芳香烴氫鍵）和π-π 相互作用而穩(wěn)定地結(jié)合。氫鍵和π-π 相互作用對(duì)小分子和蛋白質(zhì)的識(shí)別和穩(wěn)定性起著關(guān)鍵作用。

本研究通過(guò)聚類分析和多維網(wǎng)絡(luò)可視化分析，在治療牙周疾病中，牡丹皮、當(dāng)歸、金銀花、山藥和知母的出現(xiàn)頻率和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋮?shù)均較高。其中牡丹皮具有抑菌效果，而丹皮酚是牡丹皮的主要活性成分，對(duì)牙齦卟啉單胞菌具有較佳的體外抗菌效果，它是一種牙周疾病的致病菌

。金銀花具有清熱解毒、抑菌和抗炎的作用。金銀花對(duì)變異鏈球菌和牙齦卟啉單胞菌抑制作用

。知母具有清熱瀉火以及滋陰潤(rùn)燥的功能

。知母須根中芒果苷、異芒果苷的含量最高，其中成功制備緩釋芒果苷的聚乳酸-羥基乙酸［poly（lactic-co-glycolic acid），PLGA］支架可促進(jìn)糖尿病大鼠牙槽骨缺損再生，可能為治療糖尿病狀態(tài)牙槽骨缺損愈合障礙提供新方法

。山藥具有抗炎、抗氧化和抗腫瘤等作用

。研究表明，山藥總皂苷能抑制人口腔癌細(xì)胞HSC-3 的遷移能力和金屬基質(zhì)蛋白酶-2（matrix metallo proteinase-2，MMP-2）的活性

。當(dāng)歸具有活血補(bǔ)血、抗炎、抗腫瘤和抗氧化等藥理作用

。牙周疾病牙周組織中環(huán)氧化酶-2（cyclooxy-genase-2，COX-2）高表達(dá)，而當(dāng)歸的二聚酞化合物對(duì)COX-2 酶的具有抑制活性

。綜上，單味中藥對(duì)牙周疾病的網(wǎng)絡(luò)具有較強(qiáng)的擾動(dòng)作用，可推測(cè)以上中藥具有更高的開(kāi)發(fā)價(jià)值。然而，知母、山藥和當(dāng)歸等藥材對(duì)牙周疾病的研究報(bào)道較少，需要進(jìn)一步研究。

3 討 論

Then the velocity equation of the C point on the upper line is in the following

在充分考慮中藥復(fù)方成分的ADME（OB≥30、DL≥0.18）和“Lipinski”規(guī)則（MW＜500、AlogP＜5、Hdon＜5、Hacc＜10）得到的活性成分，結(jié)合該中藥復(fù)方包含的各個(gè)單位藥材的法定質(zhì)量控制指標(biāo)或文獻(xiàn)報(bào)道的有效成分進(jìn)行對(duì)接驗(yàn)證。通過(guò)篩選得到43 個(gè)活性成分，通過(guò)聚類分析山奈酚（Kaempfer-ol）、薯蕷皂苷（Diosgenin）和20-Hexadecanoylingenol等活性成分存在于2 個(gè)或2 個(gè)以上的單位藥材，可以作為中藥復(fù)方作用于牙周疾病的重要成分。牙槽骨吸收異常會(huì)導(dǎo)致局部口腔牙菌斑的積聚，能增加牙周疾病發(fā)生發(fā)展的易感性。COX-2 是在牙槽骨吸收中起到重要作用，在牙周疾病組牙槽骨成骨細(xì)胞上清液中高表達(dá)

。研究報(bào)道，薯蕷皂苷通過(guò)糖皮質(zhì)激素受體下調(diào)COX-2 和微粒體前列腺素E2 合酶-1（microsomal prostaglandin E synthase-1，mPGES-1），并抑制脂多糖誘導(dǎo)的小鼠急性肝損傷巨噬細(xì)胞中的COX-2 和mPGES-1

。研究表明，山奈酚也能夠抑制COX-2 的表達(dá)，從而發(fā)揮抗炎作用

。還有研究表明，異歐前胡素（Isoimpera-torin）具有雙重COX-2 選擇性/5-脂氧合酶抑制活性

。本研究的單味藥材-活性成分-潛在靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)圖的多為網(wǎng)絡(luò)可視化分析中可以看出來(lái)，作用于前列腺素內(nèi)過(guò)氧化物合酶（prostaglandin-endoper-oxide synthase，PTGS2）的成分包括牡丹皮、金銀花和知母的山奈酚、山藥和知母的薯蕷皂苷和當(dāng)歸的異歐前胡素等。因此，可以推測(cè)，以上中藥復(fù)方的活性成分可能通過(guò)抑制牙槽骨成骨細(xì)胞上清液中COX-2 的表達(dá)，調(diào)節(jié)牙槽骨吸收，從而發(fā)揮治療牙周疾病的作用。

GO 富集分析結(jié)果表明，中藥復(fù)方干預(yù)牙周疾病可能參與的分子功能和生物學(xué)過(guò)程主要集中在維生素D 生物合成過(guò)程和RNA 聚合酶Ⅱ調(diào)控。研究結(jié)果表明，維生素D 抑制牙齦上皮細(xì)胞和人類牙周韌帶細(xì)胞中牙齦卟啉單胞菌的黏附和感染

。牙齦卟啉單胞菌是革蘭氏陰性黑色素厭氧菌，是一種牙周疾病的致病菌?？梢酝茰y(cè)，抗菌作用是在中藥復(fù)方治療牙周疾病過(guò)程中發(fā)揮起到主要作用。RNA 聚合酶Ⅱ的相互作用因子是Che-1，可參與細(xì)胞周期調(diào)節(jié)和維持核糖體RNA 轉(zhuǎn)錄。RNA 聚合酶Ⅱ與Che-1 之間的相互作用在細(xì)胞的增殖和氧化應(yīng)激反應(yīng)中發(fā)揮重要作用

。而氧化應(yīng)激會(huì)導(dǎo)致線粒體質(zhì)量控制失衡，在牙周炎發(fā)展中起關(guān)鍵作用。因此，可以說(shuō)這種蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)也是在中藥復(fù)方治療牙周疾病過(guò)程中發(fā)揮起到主要作用。GO 富集分析結(jié)果表明，52 個(gè)潛在靶點(diǎn)中參與維生素D 生物合成過(guò)程的潛在靶點(diǎn)包括γ-干擾素（interferon gamma，IFNG）和TNF，參與RNA 聚合酶Ⅱ調(diào)控的潛在靶點(diǎn)包括缺氧誘導(dǎo)因子1-α（hy-poxia-inducible factor 1-alpha，HIF1A）、核因子紅系2 相關(guān)因子2（Nuclear factor erythroid 2-related fac-tor 2，NFE2L2）、NOTCH1、RBPJ、TP53 和VEGFA。結(jié)合富集分析和網(wǎng)絡(luò)可視化分析結(jié)果可以推測(cè)，牡丹皮、金銀花和知母的山奈酚作用于TNF 以及金銀花的木犀草素（Luteolin）作用于TNF 和IFNG，從而調(diào)控維生素D 生物合成過(guò)程；山藥和知母的薯蕷皂苷作用于HIF1A、金銀花的木犀草素和山藥和知母的薯蕷皂苷作用于TP53、山藥和知母的薯蕷皂苷作用于VEGFA，從而調(diào)節(jié)RNA 聚合酶Ⅱ的活性。

KEGG 信號(hào)通路富集分析結(jié)果表明，PI3K-Akt信號(hào)通路參與的靶點(diǎn)最多，包括糖原合成酶激酶-3β（glycogen synthase kinase-3 beta，GSK3B）、內(nèi)皮型一氧化氮合酶（endothelial nitric oxide synthase,eNOS）、血清淀粉樣蛋白A（serum amyloid A pro-tein，BAD）、IL-2、磷脂酰肌醇-4，5-二磷酸3-激酶催化亞單位，γ 亞型（phosphatidylinositol-4，5-bisphos-phate 3 - kinase catalytic subunit, gamma isoform，PIK3CG）、RELA、VEGFA、IL-6、RXRA、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體2（vascular endothelial growth factor re-ceptor 2，KDR）、凋亡調(diào)節(jié)因子Bcl-2（apoptosis regu-lator Bcl-2，BCL2）、AKT1、MAPK-1、TP53。牙齦卟啉單胞菌可通過(guò)激活PI3K-Akt 信號(hào)通路誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞向病變部位的聚集，還有研究表明，PI3K-Akt 信號(hào)通路在中性粒細(xì)胞引發(fā)的組織炎癥損傷調(diào)控過(guò)程起到主要作用

。低強(qiáng)度脈沖超聲（low intensity pulsed ultrasound，LIPUS）應(yīng)用于結(jié)扎誘導(dǎo)的小鼠模型，作為牙周疾病的一種新的治療選擇。LIPUS 治療通過(guò)PI3K-Akt/NRF2 信號(hào)下調(diào)氧化應(yīng)激，減輕牙周炎患者的牙槽骨穩(wěn)態(tài)

。缺氧誘導(dǎo)因子1（hypoxia-inducible factor 1，HIF-1）信號(hào)通路的FDR 最小，就代表富集顯著程度就越高。參與HIF-1 信號(hào)通路的潛在靶點(diǎn)包括IL-6、IF-NG、NOS2、NOS3、BCL2、MAPK-1、血紅素加氧酶1（heme oxygenase 1，HMOX1）、AKT1、HIF1A、RELA、PIK3CG和VEGFA。研究報(bào)道，牙周炎組織中HIF-1表達(dá)上調(diào)，起到牙周組織破壞作用

。另外，可誘導(dǎo)牙周膜細(xì)胞自吞噬以及其過(guò)表達(dá)有利于牙周組織和骨組織的再生

。本研究的多維網(wǎng)絡(luò)圖和分子對(duì)接結(jié)果結(jié)合顯示，山奈酚和薯蕷皂苷作用于AKT1 和RELA；木犀草素作用于IL-2、IL-6、MAPK-1 和RELA；山藥的海風(fēng)酮（Kadsurenone）、蓽撥明寧堿（Piperlonguminine）、三角葉薯蕷混甙（Deltoside），知母的Marmesin 和Anhydroicaritin 以及當(dāng)歸的Cnidilin 和蓽茇明寧堿（Suchilactone）作用于維甲酸受體RXRα（Retinoic acid receptor RXR-al-pha，RXRA）?？梢酝茰y(cè)，以上中藥復(fù)方的活性成分可能通過(guò)PI3K-Akt 和HIF-1 信號(hào)通路，作用于以上的潛在靶點(diǎn)，從而達(dá)到治療牙周疾病的作用。

Eggleston的學(xué)習(xí)經(jīng)歷模式，不但可以幫助我們提升學(xué)習(xí)效能及培養(yǎng)高階思考，也提醒我們，不同的目標(biāo)要應(yīng)用不同的方法，實(shí)現(xiàn)有效學(xué)習(xí)。例如，學(xué)習(xí)知識(shí)可以用聽(tīng)講的方法，鍛煉高階思維與培養(yǎng)態(tài)度、價(jià)值觀時(shí)，應(yīng)多用實(shí)踐式、發(fā)現(xiàn)式與學(xué)生主導(dǎo)式的方法。由于課程的不同部分有不同的目標(biāo)，最好的教學(xué)便是因應(yīng)不同的目標(biāo)，采用適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)經(jīng)歷。因此，最好的學(xué)習(xí)經(jīng)歷便是多樣化的。如果把教師將一年的每節(jié)課的學(xué)習(xí)經(jīng)歷化為一點(diǎn)，放到Eggleston的學(xué)習(xí)經(jīng)歷模式中，最好是這些點(diǎn)都分布在模式的各個(gè)不同地方。

綜上，本研究主要通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘和網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方面?zhèn)让孀C明了中藥復(fù)方治療牙周疾病可以從抑制牙槽骨吸收、抗菌、抗炎和促進(jìn)組織修復(fù)功能的等方面入手，從網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)視角重新認(rèn)識(shí)了牙周疾病的治療。

Li XS, Niu QL analyzed the data and wrote the article. Zhao J revised the article. All authors read and approved the final manuscript as submitted.

[1] Michaud DS,Fu Z,Shi J,et al.Periodontal disease,tooth loss,and cancer risk[J]. Epidemiol Rev, 2017, 39(1): 49-58. doi: 10.1093/epirev/mxx006.

[2] Matos LC, Machado JP, Monteiro FJ, et al. Understanding tradi-tional Chinese medicine therapeutics: an overview of the basics and clinical applications[J]. Healthcare (Basel), 2021, 9(3): 257.doi:10.3390/healthcare9030257.

[3] Rajendiran M, Trivedi HM, Chen D, et al. Recent development of active ingredients in mouthwashes and toothpastes for periodontal diseases[J]. Molecules, 2021, 26(7): 2001. doi: 10.3390/mole-cules26072001.

[4] Chen P, Yao H, Yuan Q, et al. Discovery of the possible mecha-nisms in kouyanqing granule for treatment of oral ulcers based on network pharmacology[J]. BMC Complement Med Ther, 2020, 20(1):258.doi:10.1186/s12906-020-03043-x.

[5] Zhang Q,Li R,Peng W,et al.Identification of the active constitu-ents and significant pathways of Guizhi-Shaoyao-Zhimu decoction for the treatment of diabetes mellitus based on molecular docking and network pharmacology[J]. Comb Chem High Throughput Screen,2019,22(9):584-598.doi:10.2174/1386207322666191022101613.

[6] Tiwari S, Shishodia SK, Shankar J. Docking analysis of hexanoic acid and quercetin with seven domains of polyketide synthase A provided insight into quercetin-mediated aflatoxin biosynthesis in-hibition in Aspergillus flavus[J]. 3 Biotech, 2019, 9(4): 149. doi:10.1007/s13205-019-1675-y.

[7] Ferreira LG, Dos Santos RN, Oliva G, et al. Molecular docking and structure-based drug design strategies[J].Molecules, 2015,20(7):13384-13421.doi:10.3390/molecules200713384.

[8] 陳筑,宿凌愷.丹皮酚對(duì)牙齦卟啉單胞菌誘導(dǎo)骨髓來(lái)源巨噬細(xì)胞功能的影響[J]. 華西口腔醫(yī)學(xué)雜志, 2017, 35(2): 139-144.doi:10.7518/hxkq.2017.02.006.Zhu C, Su LK. Effects of paeonol on the function of bone marrow-derived macrophage from

-induced mice[J]. West Chin J Stomatol, 2017, 35(2): 139-144. doi: 10.7518/hxkq.2017.02.006.

[9] Zhang YZ. Analysis of medicinal composition and pharmacologi-cal action of Chinese medicine honeysuckle[J]. IOP Conf Ser Ma-ter Sci Eng, 2019, 569: 022030. doi: 10.1088/1757-899X/569/2/022030.

[10] Nian SH,Li HJ,Liu EH,et al.Comparison of α-glucosidase inhib-itory effect and bioactive constituents of Anemarrhenae Rhizoma and Fibrous Roots[J]. J Pharm Biomed Anal, 2017, 145: 195-202.doi:10.1016/j.jpba.2017.06.039.

[11] 周芳潔,何利邦,李繼遙.聚乳酸-羥基乙酸共聚物在牙髓疾病治療中的應(yīng)用前景[J]. 口腔疾病防治, 2021, 29(3): 202-205.doi:10.12016/j.issn.2096-1456.2021.03.011.Zhou FJ, He LB, Li JY. Application of poly(lactic-co-glycolic ac-id) in the treatment of pulp diseases[J]. J Prev Treat Stomatol Dis,2021, 29(3): 202-205. doi: 10.12016/j.issn.2096-1456.2021.03.011.

[12] Kim MJ, Sung H, Hong K. Effects of dioscoreae rhizoma (SanYak)on peripheral neuropathy and its safety[J]. J Pharmacopuncture,2013,16(3):7-10.doi:10.3831/KPI.2013.16.015.

[13] Chien MH, Ying TH, Hsieh YS, et al. Dioscorea nipponica Maki-no inhibits migration and invasion of human oral cancer HSC-3 cells by transcriptional inhibition of matrix metalloproteinase-2 through modulation of CREB and AP-1 activity[J]. Food Chem Toxicol,2012,50(3/4):558-566.doi:10.1016/j.fct.2011.12.016.

[14] Xu J, Xq EQ, Liu HY, et al. Angelica sinensis attenuates inflam-matory reaction in experimental rat models having spinal cord inju-ry[J].Int J Clin Exp Pathol,2015,8(6):6779-6785.

[15] Lv JL,Zhang LB,Guo LM.Phthalide dimers from Angelica sinen-sis and their COX-2 inhibition activity[J]. Fitoterapia, 2018, 129:102-107.doi:10.1016/j.fitote.2018.06.016.

[16] Zhu C,Ji Y,Liu S,et al.Follicle-stimulating hormone enhances al-veolar bone resorption via upregulation of cyclooxygenase-2[J].Am J Transl Res,2016,8(9):3861-3871.

[17] Tsukayama I,Mega T,Hojo N,et al.Diosgenin suppresses COX-2 and mPGES-1 via GR and improves LPS-induced liver injury in mouse[J]. Prostaglandins Other Lipid Mediat, 2021, 156: 106580.doi:10.1016/j.prostaglandins.2021.106580.

[18] Lee CJ, Moon SJ, Jeong JH, et al. Kaempferol targeting on the fi-broblast growth factor receptor 3-ribosomal S6 kinase 2 signaling axis prevents the development of rheumatoid arthritis[J]. Cell Death Dis,2018,9(3):401.doi:10.1038/s41419-018-0433-0.

[19] Moon TC,Jin MH,Son JK,et al.The effects of isoimperatorin iso-lated from Agelicae dahuricae on cyclooxygenase-2 and 5-lipoxy-genase in mouse bone marrow-derived mast cells[J]. Arch Pharm Res,2008,31(2):210-215.doi:10.1007/s12272-001-1143-0.

[20] De Filippis A, Fiorentino M, Guida L, et al. Vitamin D reduces the inflammatory response by

infection by modulating human β-defensin-3 in human gingival epithelium and periodontal ligament cells[J]. Int Immunopharmacol, 2017,47:106-117.doi:10.1016/j.intimp.2017.03.021.

[21] Sano K, Gotoh M, Dodo K, et al. Age-related changes in cyclic phosphatidic acid-induced hyaluronic acid synthesis in human fi-broblasts[J]. Hum Cell, 2018, 31(1): 72-77. doi: 10.1007/s13577-017-0185-7.

[22] Makkawi H, Hoch S, Burns E, et al.

stimulates TLR2-PI3K signaling to escape immune clearance and induce bone resorption independently of MyD88[J]. Front Cell In-fect Microbiol,2017,7:359.doi:10.3389/fcimb.2017.00359.

[23] Lin P, Niimi H, Ohsugi Y, et al. Application of ligature-induced periodontitis in mice to explore the molecular mechanism of peri-odontal disease[J].Int J Mol Sci,2021,22(16):8900.doi:10.3390/ijms22168900.

[24] Ng KT,Li JP,Ng KM,et al.Expression of hypoxia-inducible factor-1α in human periodontal tissue[J].J Periodontol,2011,82(1):136-141.doi:10.1902/jop.2010.100100.

[25] Zc S, Zhou W, Shu R, et al. Hypoxia induces apoptosis and au-tophagic cell death in human periodontal ligament cells through HIF-1a pathway[J].Cell Prolif,2012,45(3):239-248.doi:10.1111/j.1365-2184.2012.00810.x.

[26] Afacan B,?ztürk V?,Pa?al? ?,et al.Gingival crevicular fluid and salivary HIF-1α, VEGF, and TNF-α levels in periodontal health and disease[J]. J Periodontol, 2019, 90(7): 788-797. doi: 10.1002/JPER.18-0412.