基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)探討龍芩定眩顆粒治療眩暈的作用機(jī)制

董晗碩 高翔宇 劉寅 潘韋韋 孫莉

[摘要]目的運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析龍苓定眩顆粒治療眩暈的具體作用機(jī)制。方法應(yīng)用TCMSP數(shù)據(jù)庫(kù)、PubChem及Swiss Target Prediction數(shù)據(jù)庫(kù)篩選龍苓定眩顆粒有效活性成分及對(duì)應(yīng)靶點(diǎn)。應(yīng)用TTD、DrugBank數(shù)據(jù)庫(kù)篩選眩暈疾病靶點(diǎn)，取成分與疾病靶點(diǎn)交集進(jìn)行可視化處理及拓?fù)鋮?shù)分析，應(yīng)用STRING 數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行蛋白相互作用分析，DAVID數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行GO及KEGG pathway富集分析。結(jié)果獲得龍芩定眩顆?；钚猿煞?5個(gè)，625個(gè)靶點(diǎn)，眩暈181個(gè)疾病靶點(diǎn)，兩者共同靶點(diǎn)30個(gè)，通過(guò)GO富集分析，獲得生物學(xué)過(guò)程（BP）69個(gè)，細(xì)胞組分（CC）9個(gè)，分子功能（MF）21個(gè)，其中BP主要涉及藥物反應(yīng)、藥物代謝過(guò)程、單萜代謝過(guò)程，CC主要涉及質(zhì)膜的組成部分、質(zhì)膜、細(xì)胞器膜，MF咖啡因氧化酶活性、酶結(jié)合、組胺受體活性等。通過(guò)KEGG富集分析富集到14條通路，主要涉及神經(jīng)活性配體-受體相互作用、化學(xué)致癌作用、鈣信號(hào)通路等。結(jié)論龍芩定眩顆?？赏ㄟ^(guò)多途徑、多靶點(diǎn)治療眩暈。

[關(guān)鍵詞]網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué);龍苓定眩顆粒;眩暈;作用機(jī)制

[中圖分類(lèi)號(hào)]R285??? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A??? [文章編號(hào)]2095-0616（2022）05-0014-05

Discussion on the mechanism of Longqin Dingxuan Granules in treating vertigo based on network pharmacology

DONG Hanshuo1??? GAO Xiangyu2??? LIU Yin1??? PAN Weiwei3??? SUN Li1

l.Department of Geriatrics，Jilin Academy of Chinese Medicine Sciences，Jilin，Changchun 130021，China;2.Directly Cadres Health Care Office of Jilin Province，Jilin，Changchun 130051，China;3.Changchun Medical Collage，Jilin，Changchun 130031，China

[Abstract] Objective Network pharmacology was used to analyze the specific mechanism of Longqin Dingxuan Granules in treating vertigo. Methods Application TCMSP database，PubChem and Swiss Target Prediction database screening effective active ingredient and the corresponding targets of Longqin Dingxuan Granules. Apply TTD and DrugBank database screening targets of vertigo disease，take the intersection of components and disease targets for visualization and analysis of topological parameters，use STRING database for protein interaction analysis，and DAVID database for GO and KEGG pathway enrichment analysis. Results Get Longqin Dingxuan Granules 65 active ingredient，625 target，181 Vertigo diseases targets，30 common targets，through the analysis of the enrichment of the GO for 69 biological processes （BP），9 cell components （CC），21molecular function （MF）. BP is mainly involved in drug reaction，drug metabolism process and monoterpene metabolism process，CC is mainly involved in plasma membrane components，plasma membrane，organelle membrane，MF caffeine oxidase activity，enzyme binding，histamine receptor activity，etc. Enrichment 14 pathway through KEGG，mainly related to neural activity ligand receptor interaction，chemical carcinogen，calcium signaling pathways，etc. Conclusion Longqin Dingxuan Granules can treat vertigo through multiple ways and multiple targets.

[Key words] Network pharmacology;Longqin Dingxuan Granules;Vertigo;Mechanism

頭暈和眩暈是臨床最常見(jiàn)的癥候臨床癥狀，是門(mén)、急診就診患者描述最多的臨床癥狀之一[1]。有調(diào)查顯示，眩暈的患病率達(dá)20%～30%，年患病率5%，年復(fù)發(fā)率1.4%[2]。國(guó)外流行病學(xué)調(diào)查顯示，35%的患者頭暈每天發(fā)作，51%的患者每月均有發(fā)作，患病年齡以45～64歲為主[1-2]。有80%的前庭性眩暈患者會(huì)就醫(yī)，復(fù)發(fā)率可達(dá)88%，同時(shí)還可引起心理疾患[3]，嚴(yán)重者累及身心健康?？梢?jiàn)該疾病的發(fā)病率及復(fù)發(fā)率較高，甚至影響人們?nèi)粘９ぷ骱蜕钯|(zhì)量，已引起臨床的重視。

中醫(yī)對(duì)眩暈的研究歷史悠久，有“諸風(fēng)掉眩，皆屬于肝”“無(wú)風(fēng)不作眩”“無(wú)虛不作?！薄八韬２蛔悖瑒t腦轉(zhuǎn)耳鳴，脛酸眩冒”等諸家學(xué)說(shuō)。孫莉教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)根據(jù)多年臨床經(jīng)驗(yàn)提出了眩暈病“病位在心腦”的新理論，即神明其源在心腦，藏于腦而用于心，腦為神明之體，心主神明。急性期治療以瀉火平肝、安神定眩為主，擬龍芩定眩顆粒方，其加減方作為院內(nèi)制劑廣泛應(yīng)用于臨床中，治療眩暈（前庭性偏頭痛），臨床療效顯著，可以預(yù)防和延緩眩暈的發(fā)作頻率，進(jìn)而減輕眩暈發(fā)作程度。龍芩定眩顆粒由龍膽草、黃苓、車(chē)前子、山梔子、瞿麥、柴胡、當(dāng)歸、生地黃、茯神、水牛角組成，瀉火的同時(shí)兼有安神功效，降中寓升，祛邪而不傷正，瀉火而不伐胃，使火降熱清，神明得安，眩暈諸癥皆可相應(yīng)而愈，但其具體作用機(jī)制尚不明確。本研究采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法探討龍苓定眩顆粒治療眩暈的具體分子機(jī)制，為其臨床應(yīng)用提供客觀依據(jù)。

1??? 材料與方法

1.1??? 中藥活性成分及對(duì)應(yīng)靶點(diǎn)篩選

中藥系統(tǒng)藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)與分析平臺(tái)TCMSP數(shù)據(jù)庫(kù)（https：//tcmspw.com/tcmsp.php）輸入龍膽、茯 苓、黃苓、梔子、瞿麥、車(chē)前子、熟地黃、當(dāng)歸、柴胡，篩選龍苓定眩顆?；钚猿煞郑珹DME參數(shù)篩選條件：口服生物利用度（oral bioavailability，OB）≥30%，類(lèi)藥性（drug-likeness，DL）≥0.18，篩選龍芩定眩顆粒有效化合物活性成分，將篩選出來(lái)的有效活性成分在Pubchem數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢相應(yīng)的SMILE結(jié)構(gòu)（https：//pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/），再通過(guò) Swiss Target Prediction 數(shù)據(jù)庫(kù)（http：//www.swisstargetprediction.ch/）預(yù)測(cè)候選成分對(duì)應(yīng)的靶點(diǎn)。

1.2??? 眩暈疾病靶點(diǎn)篩選

應(yīng)用DisGeNET數(shù)據(jù)庫(kù)（http：//www.disgenet.org/web/DisGeNET/menu/home）、TTD數(shù)據(jù)庫(kù)（http：// db.idrblab.net/ttd/）、DrugBank 數(shù)據(jù)庫(kù)（https：//go.drugbank.com/）篩選眩暈對(duì)應(yīng)靶標(biāo)，輸入“Migrainous Vertigo”“Vertigo”，篩選疾病靶點(diǎn)。

1.3??? 中藥成分—疾病靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

將篩選出的龍苓定眩顆粒成分靶點(diǎn)與眩暈靶點(diǎn)輸入Venny 2.1.0（https：//bioinfogp.cnb.csic.es/tools/venny/index.html）繪制韋恩圖，將疾病與藥物共同作用靶點(diǎn)導(dǎo)入String數(shù)據(jù)庫(kù)（https：//string-db.org/），構(gòu)建成分疾病共同靶點(diǎn)的PPI網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)運(yùn)用Cytoscape 3.2.1軟件進(jìn)行成分-網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可視化處理及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析。

1.4??? 靶點(diǎn)生物功能注釋及通路分析

應(yīng)用DAVID 數(shù)據(jù)庫(kù)（https：//david.ncifcrf.gov/）對(duì)篩選出的兩者共同靶點(diǎn)進(jìn)行GO富集分析，包括生物學(xué)過(guò)程（biological process，BP）、細(xì)胞組成（cellular component，CC）、分子功能（molecular function，MF），及KEGG 通路富集分析，P<0.05 作為靶點(diǎn)的篩選標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)分析富集分析的功能條目，考察龍苓定眩顆粒治療眩暈可能干預(yù)的生物學(xué)功能及通路，并運(yùn)用Omicshare數(shù)據(jù)庫(kù)（https：//www. omicshare.com/tools/）工具進(jìn)行氣泡圖繪制。

2??? 結(jié)果

2.1??? 龍苓定眩顆粒主要活性成分及靶點(diǎn)篩選

TCMSP數(shù)據(jù)庫(kù)中，龍苓定眩顆粒中篩選后去掉未查詢到靶點(diǎn)化合物，共得到活性成分65個(gè)，去掉重復(fù)靶點(diǎn)，共篩選得到625個(gè)作用靶點(diǎn)。見(jiàn)表1。

2.2??? 眩暈的靶點(diǎn)篩選

通過(guò)DisGeNET數(shù)據(jù)庫(kù)、TTD數(shù)據(jù)庫(kù)及DrugBank 數(shù)據(jù)庫(kù)，共篩選出靶點(diǎn)181個(gè)。

2.3??? 龍苓定眩顆粒及眩暈共同靶點(diǎn)及PPI網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

將中藥成分靶點(diǎn)與疾病靶點(diǎn)輸入Venny 2.1.0繪制韋恩圖，取得兩者共同靶點(diǎn)30個(gè)，見(jiàn)圖1。將共同靶點(diǎn)導(dǎo)入String數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建共同靶點(diǎn)的蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)，獲得節(jié)點(diǎn)數(shù)30、邊數(shù)86，平均節(jié)點(diǎn)度為5.73，平均局部聚類(lèi)系數(shù)為0.505，PPI富集P<1.0e。

2.4??? 龍苓定眩顆粒成分-靶點(diǎn)相互作用網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

運(yùn)用Cytoscape 3.2.1軟件對(duì)龍苓定眩顆粒與眩暈的共同成分靶點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可視化處理，見(jiàn)圖2。進(jìn)行拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析，主要核心靶點(diǎn)（Degree 值前10）：ACHE、ABCB1、MAOA、SHBG、OPRM1、CYP1A1、PGR、CYP1A2、CALM1、GRM5。主要核心活性成分：歐前胡素（Ammidin）、粗毛豚草素（Dinatin）、川白芷內(nèi)酯[（+）-Anomalin]、刺槐素（acacetin）、甘露糖醇（Cerevisterol）、鼠尾草素（Salvigenin）等。

2.5? ??龍苓定眩顆粒-眩暈共同靶點(diǎn)GO及KEGG通路富集分析

應(yīng)用DAVID數(shù)據(jù)庫(kù)及Omicshare數(shù)據(jù)庫(kù)將篩選出的兩者共同靶點(diǎn)進(jìn)行GO（BP、CC、MF）富集及KEGG Pathway功能富集分析，P<0.05作為靶點(diǎn)的篩選標(biāo)準(zhǔn)。富集結(jié)果用氣泡圖顯示前20個(gè)分析結(jié)果。見(jiàn)圖3～6。

3??? 討論

中藥復(fù)方的作用特點(diǎn)是“多成分、多途徑、多靶點(diǎn)”的協(xié)同作用[4]。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)是一門(mén)新興學(xué)科[5]，通過(guò)結(jié)合各種組學(xué)、篩選、分子交換驗(yàn)證、網(wǎng)絡(luò)可視化及分析等技術(shù)揭示“藥物-基因-靶點(diǎn)-疾病”之間復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系[6-7]。仍需要利用如多學(xué)科結(jié)合技術(shù)、分子對(duì)接技術(shù)等進(jìn)行臨床及科學(xué)技術(shù)的支持驗(yàn)證[8]。

龍芩定眩顆粒方中龍膽為君藥，既能瀉肝膽實(shí)火，又能涼肝平肝;水牛角、茯神與君藥合用，加強(qiáng)瀉火熄風(fēng)、安神定眩之力，共為臣藥;黃苓、梔子清肝降火，以折其亢陽(yáng)，瞿麥、車(chē)前子滲濕泄熱，使邪熱從小便出，生地、當(dāng)歸養(yǎng)血滋陰，使邪去而陰血不傷，以上共為佐藥;柴胡和解表里，疏肝郁，升陽(yáng)氣，功兼佐使。本研究對(duì)龍苓定眩顆粒及眩暈相關(guān)靶點(diǎn)進(jìn)行研究，通過(guò)GO富集分析，BP 69個(gè)，CC 9個(gè)，MF 21個(gè)，顯著的BP包括藥物反應(yīng)、藥物代謝過(guò)程、單萜代謝過(guò)程等;顯著的CC包括質(zhì)膜的組成部分、質(zhì)膜、細(xì)胞器膜等;顯著的MF包括咖啡因氧化酶活性、酶結(jié)合、組胺受體活性等。通過(guò)KEGG pathway富集分析富集到14條通路，包括神經(jīng)活性配體-受體相互作用、化學(xué)致癌作用、鈣信號(hào)通路、環(huán)磷酸腺昔（cyclin adenosine monophosphate，cAMP）信號(hào)通路等。李華等[9]研究表明加味半夏白術(shù)天麻湯可以降低椎基底動(dòng)脈供血不足眩暈大鼠的cAMP含量。這些靶點(diǎn)均預(yù)測(cè)了該方治療眩暈的可能作用機(jī)制。

通過(guò)現(xiàn)代研究對(duì)方中藥物的化學(xué)成分和藥理作用成分進(jìn)行分析。龍膽[10]、茯苓[11-12]、熟地黃[13-14]、柴胡[15]具有鎮(zhèn)靜作用，梔子[16-17]、瞿麥[18]、車(chē)前子[19-20]、當(dāng)歸[21-22]可以保護(hù)肝腎，茯苓[23]、黃苓[24]、當(dāng)歸[25]能夠調(diào)節(jié)機(jī)體免疫力，茯苓的茯神寧心安神的功效最強(qiáng)[11]。藥理實(shí)驗(yàn)提示，龍芩定眩顆粒中藥物具有鎮(zhèn)靜安神、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫力的作用，從而達(dá)到止暈的效果。

本研究?jī)H對(duì)藥物靶點(diǎn)等方面進(jìn)行機(jī)制研究，并進(jìn)行了疾病譜的預(yù)測(cè)，仍需完善分子對(duì)接技術(shù)等實(shí)驗(yàn)，以便進(jìn)一步驗(yàn)證藥物作用，使篩選得到的活性成分和作用機(jī)制更有說(shuō)服力。

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