中醫(yī)藥防治癡呆的新思維
——網(wǎng)絡藥理學

陳慧澤，孟勝喜

癡呆是一種認知、行為和心理癥狀的綜合征，包括記憶喪失、推理和溝通問題以及損害日常活動能力的人格變化[1]。晚期癡呆病人喪失獨立生活能力，且多伴精神行為癥狀[2]。癡呆主要分為：阿爾茨海默病(Alzheimer′s disease，AD)和血管性癡呆(vascular dementia，VD)[3]。網(wǎng)絡藥理學是一門采用網(wǎng)絡方法對藥物與疾病和靶點之間“多成分、多靶點、多途徑”協(xié)同作用關系進行分析的藥理學分支學科，是藥物通過作用于多個靶點實現(xiàn)自身的藥理作用，減少毒副反應的研究方法[4]。其核心理念與中醫(yī)藥“安全、有效”的重要觀念相吻合，具有整體性和系統(tǒng)性，這與中醫(yī)整體觀念與辨證論治相一致。因此，中醫(yī)藥與網(wǎng)絡藥理學技術相結合將為中醫(yī)藥防治癡呆提供新思路。

1 單味中藥

1.1 三七 孫天賜等[5]采用中藥系統(tǒng)藥理學分析平臺發(fā)現(xiàn)三七可能作用于乙酰膽堿酯酶、α7神經(jīng)元尼古丁乙酰膽堿受體、毒蕈堿型膽堿受體M2、絲氨酸水酶丁膽堿酯酶、脂蛋白E靶點，通過膽堿能突觸、神經(jīng)活性配體-受體相互作用等通路治療AD。

1.2 五味子 諾卡酮在體外可通過抑制一氧化氮(NO)的產(chǎn)生，增強抗氧化酶活性，上調(diào)抗氧化和抗凋亡蛋白的表達從而發(fā)揮與鈣信號通路相關的抗凋亡作用。Liu等[6]通過化合物靶網(wǎng)絡證實(E)-9-異丙基-6-甲基-5，9-癸二烯-2-1，1 -苯基-1，3-丁酮、諾卡酮和苯基-2-丙酮為五味子的主要化學成分，五味子可通過鈣信號通路調(diào)控神經(jīng)元凋亡而發(fā)揮抗AD作用。

1.3 山茱萸 Qu等[7]通過網(wǎng)絡藥理學發(fā)現(xiàn)熊果酸、茴香醚和谷甾醇可能是山茱萸治療AD的主要活性成分，山茱萸可通過絲裂原活化的蛋白激酶(MAPK)和磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)等信號通路調(diào)控β淀粉蛋白沉積、凋亡、自噬及炎癥反應、氧化應激，從而治療AD。

1.4 巴戟天 姜振遠等[8]通過網(wǎng)絡藥理學發(fā)現(xiàn)巴戟天治療AD的有效成分16個和有效靶點26個，分析發(fā)現(xiàn)巴戟天主要通過對神經(jīng)遞質(zhì)、離子通道等的調(diào)控發(fā)揮抗AD作用。

1.5 石菖蒲 吳林等[9]通過網(wǎng)絡藥理學從石菖蒲中發(fā)現(xiàn)作用于VD的3個活性成分和25個靶點，主要核心基因有半胱天冬酶3(CASP3)、MAPK8、雄激素受體(AR)、轉(zhuǎn)錄因子p65(RELA)等，可能通過流體剪切應力與動脈粥樣硬化通路、PI3K/Akt信號通路、白細胞介素(IL)-17信號通路、MAPK信號通路等來發(fā)揮治療VD的作用。

1.6 肉蓯蓉 陳靜等[10]通過網(wǎng)絡藥理學方法從肉蓯蓉中篩選出4個有效成分，通過調(diào)控與VD相關的基因[主要有IL-6、血管內(nèi)皮生長因子A(VEGFA)、表皮生長因子受體(EGFR)、CASP3、原癌基因(MYC)、細胞周期蛋白D1(CCND1)等]來發(fā)揮治療VD的作用。這些基因主要影響炎性因子、細胞因子等分子水平，調(diào)控流體剪切應力與動脈粥樣硬化、轉(zhuǎn)化生長因子(TGF)、PI3K/Akt、細胞凋亡等信號通路。

1.7 中華青牛膽 中華青牛膽是中國青藏高原防治AD等疾病的有效藥物。Zhou等[11]通過網(wǎng)絡藥理學和分子對接的方法從中華青牛膽篩選出105個化合物和38個靶標，主要活性化合物包括生物堿小檗堿、醋酸金酰胺、酰胺類n-對香豆基胺、反式丁香苷、苯丙類3-脫乙-菲利林，體外檢測結果表明，所測化合物能明顯提高被a25-35損傷的PC12細胞和原代海馬神經(jīng)元的存活率，并抑制其凋亡；蛋白印跡法(Western Blot)結果顯示，中華青牛膽對PI3K和Akt蛋白表達有明顯影響，中華青牛膽主要通過影響炎癥和膽堿能功能來防治AD。

1.8 青皮 王騰華等[12]采用氣質(zhì)聯(lián)用技術(GC-MS)和網(wǎng)絡藥理學法分離并鑒定出青皮揮發(fā)油關鍵成分10個和AD關鍵作用靶點21個，可能通過鈣信號通路、神經(jīng)營養(yǎng)素信號通路以及癌癥信號通路等發(fā)揮防治AD的作用。

2 中藥藥對

2.1 黃芪-女貞子 陳博威等[13]通過網(wǎng)絡藥理學方法發(fā)現(xiàn)黃芪-女貞子藥對有效成分21個(黃芪甲苷、齊墩果酸、槲皮素、木犀草素等)和關鍵基因41個[Akt1、IL-6、CASP3、IL-1β及MAPK1等]，主要通過改善炎癥反應和細胞凋亡等病理過程來發(fā)揮作用。

2.2 石菖蒲-川芎 黃斌等[14]運用網(wǎng)絡藥理學篩選出石菖蒲-川芎藥對活性成分10個和與AD疾病相關的51個靶點，主要通過增加突觸的功能、抑制淀粉樣蛋白的生成與Tau蛋白的過度磷酸化、降低抑制性神經(jīng)遞質(zhì)釋放以及增強膽堿能系統(tǒng)功能來發(fā)揮治療AD的藥理作用。

2.3 人參-茯苓 徐甜等[15]利用網(wǎng)絡藥理學方法篩選出人參-茯苓藥對28個活性成分(人參22個、茯苓6個)和89個藥物靶點，發(fā)現(xiàn)其治療AD可能與神經(jīng)活性配體-受體相互作用、鈣信號通路、膽堿能突觸等信號通路有關。

3 中藥復方

3.1 四君子湯 張運輝等[16]借助網(wǎng)絡藥理學分析發(fā)現(xiàn)四君子湯的7個AD作用關鍵靶點，主要通過調(diào)控細胞凋亡、炎癥反應、氧化應激反應、自噬、胰島素代謝等機制來防治AD。

3.2 開心散 程美佳等[17]基于網(wǎng)絡藥理學分析得出開心散中與AD相關的化學成分47種和靶點443個，關鍵基因有Akt1、MAPK14、MAPK8、核受體視黃酸X受體α(RXRA)、內(nèi)皮素1(EDN1)和糖皮質(zhì)激素受體基因(NR3C1)等，可能通過精氨酸生物合成、神經(jīng)活性配體-受體相互作用、鈣信號通路、環(huán)磷酸腺苷(cAMP)信號通路、IL-17信號通路等發(fā)揮治療AD的作用。

3.3 瓊脂膏 You等[18]通過網(wǎng)絡藥理學得出腺苷酸環(huán)化酶抑制G蛋白偶聯(lián)乙酰膽堿受體信號通路是瓊脂膏防治AD關鍵的生物學過程，受17個直接靶點同時調(diào)控，京都基因與基因組百科全書(KEGG)通路富集分析發(fā)現(xiàn)PI3K-Akt信號通路、肌動蛋白細胞骨架調(diào)控通路和胰島素抵抗通路與瓊脂膏防治AD密切相關。

3.4 不老丹 Ren等[19]通過網(wǎng)絡藥理學從中藥不老丹中篩選出12種有效成分，確定了14個核心目標靶點，富集分析顯示這些重要的靶點大多參與多種生物過程，包括細胞凋亡、炎癥反應和細胞調(diào)節(jié)周期。

3.5 當歸芍藥散 Wu等[20]通過網(wǎng)絡藥理學發(fā)現(xiàn)了當歸芍藥散的9個抗AD的關鍵成分，并通過子網(wǎng)絡驗證了其對AD的協(xié)同作用，網(wǎng)絡藥理學分析顯示，當歸芍藥散可能調(diào)節(jié)與AD發(fā)病相關的多種生物學途徑，如氧化應激和炎癥反應過程。

3.6 清心開竅方 Wang等[21]采用網(wǎng)絡藥理學分析方法研究清心開竅方的有效成分、可能的治療靶點及與AD相關通路，此外，使用了從新生大鼠中提取的淀粉樣-25-35肽和原代海馬神經(jīng)元細胞建立AD細胞模型，研究結果表明，清心開竅方可以保護海馬神經(jīng)元形態(tài)，提高細胞活力，提高抗凋亡蛋白的表達，降低促凋亡蛋白的表達，并且25 mg/mL清心開竅方通過抑制p38 MAPK活性對神經(jīng)元凋亡的抑制效果最好?？傊?，清心開竅方通過p38 MAPK通路發(fā)揮抗凋亡作用。

3.7 七福飲 李妍芃等[22]應用中藥系統(tǒng)藥理學研究篩選出七福飲中山柰酚、β-谷甾醇、豆甾醇等活性成分106個，Akt1、腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子、胰島素、MAPK3、腫瘤蛋白p53等AD相關靶點369個，七福飲可能通過多巴胺能突觸、cAMP信號通路、IL-17信號通路等來減輕神經(jīng)元損傷從而發(fā)揮治療AD的作用，七福飲可通過多成分、多靶點、多通路治療AD[23]。

3.8 加味七福飲 An等[24]對加味七福飲進行了全面的化學分析和基于網(wǎng)絡的藥理學分析，提示加味七福飲可能通過抗炎、干預神經(jīng)元凋亡、抑制氧化應激產(chǎn)物和調(diào)節(jié)tau蛋白磷酸化等途徑發(fā)揮抗AD的作用。

3.9 天絲飲 胡安娜[25]通過網(wǎng)絡藥理學方法分析得到天絲飲中與AD相關的成分203種，篩選后得到13種(巴戟天8種，菟絲子5種)。AD、炎癥、衰老相關的靶點有前列腺素內(nèi)過氧化物合酶(PTGS)2、Akt1、磷脂酰肌醇-3激酶調(diào)節(jié)亞基1(PIK3R1)、磷脂酰肌醇激酶3催化亞單位(PIK3CA)、胰島素樣生長因子1受體(IGF1R)、缺氧誘導因子1α(HIF1α)、酪氨酸蛋白激酶-2(PTK2)等，候選靶點主要富集在內(nèi)分泌抵抗通路。

3.10 遠志散 Qiang等[26]采用網(wǎng)絡藥理學技術分析出遠志散各味中藥共有180種化學成分作用于AD靶標，其作用靶標包括3個關鍵靶標(環(huán)氧酶-2、毒蕈堿型乙酰膽堿受體M1、毒蕈堿型乙酰膽堿受體M2)及1個重要靶標(乙酰膽堿酯酶)，可能通過乙酰膽堿受體信號通路、突觸傳遞的負調(diào)節(jié)等生物過程治療AD。

3.11 柴胡疏肝散 王穎[27]運用整體藥效學、系統(tǒng)生物學和網(wǎng)絡藥理學的研究思路和技術分析得出柴胡疏肝散可能通過CASP3和MAPK1靶點對氧化應激、氧化磷酸化、Tau磷酸化、凋亡等通路防治AD。

3.12 清熱解毒方 Li等[28]通過網(wǎng)絡藥理學探討常用的7種清熱解毒中藥治療AD的可能機制，結果表明，PTGS1、IL-6、CASP3和VEGFA是預測的關鍵基因靶點，其中IL-4、IL-13信號通路、雌激素受體(ESR)介導的信號通路、核外雌激素信號通路是與7種中藥相關的重要通路，清熱解毒方中7種中藥抗AD的機制可能與抗炎有關。

4 中藥注射液

李嘉鵬等[29]通過網(wǎng)絡藥理學篩選出參麥注射液19個可能活性化合物，紅參中化合物人參皂苷 Rf作用于細胞色素P4503A4酶(CYP3A4)，β-欖香烯作用于L-型電壓依賴性鈣離子通道α1D亞基(CACNA1D)，麥冬中化合物豆甾醇作用于CACNA1D、核受體亞家族C組成員2(NR3C2)、IL-1β，麥冬二氫高異黃酮E作用于多巴胺2型受體(DRD2)，尿苷作用于一氧化氮合酶1 (NOS1)。20個靶基因主要集中在電壓門控鈣通道、細胞質(zhì)膜，另外，參麥注射液主要靶基因和幾種治療VD的西藥作用靶基因有部分重疊，所以其可應用于VD的治療。

5 中藥有效成分

5.1 α-芒果素 α-芒果素是從芒果果殼中提取的天然黃酮，由于其細胞毒性活性和相對較低的效力，使用α-芒果素治療AD受到限制。需要對其化學結構進行修飾，以降低其細胞毒性，提高其對AD的治療潛力。為此，Chen等[30]合成16α-M氨基甲酸酯衍生物，結果表明，16α-M氨基甲酸酯衍生物(AMG-1)可在單分子、多靶點的作用下明顯改善AD模型大鼠的神經(jīng)系統(tǒng)改變和行為缺陷，并在AD模型大鼠中驗證了AMG-1清除海馬區(qū)淀粉樣蛋白的能力。

5.2 杜仲植物雌激素類成分 王晶等[31]通過網(wǎng)絡藥理學發(fā)現(xiàn)，白樺脂醇、黃芩素、染料木黃酮3個植物雌激素類成分50個體內(nèi)靶點，其中核心靶點6個，通過調(diào)控炎癥反應、氧化應激反應及細胞神經(jīng)元代謝來防治AD。

6 結 語

網(wǎng)絡藥理學可以從生物分子網(wǎng)絡結構和功能出發(fā)，構建“活性成分-作用靶標-疾病”的藥理網(wǎng)絡，結合蛋白組學、代謝組學等高通量技術，為中藥研究與創(chuàng)新提供實踐基礎和有效途徑?；谙到y(tǒng)生物學和網(wǎng)絡理論的網(wǎng)絡藥理學被用于研究“化合物-蛋白質(zhì)/基因-疾病”之間的網(wǎng)絡關系，從“多成分、多靶點、多通路”角度深入揭示中藥及中藥復方的作用機制，從蛋白質(zhì)分子和基因水平明確生物系統(tǒng)、藥物和疾病之間的復雜關系[32]。

中醫(yī)藥具有成分多、作用靶點多和作用途徑復雜等特點，方劑配伍更是遵循“君、臣、佐、使”的組方原則，在以“人”為核心的整體觀指導下，從整體與局部關聯(lián)的角度出發(fā)，通過藥物中有效成分的體內(nèi)代謝，實現(xiàn)藥物對機體的系統(tǒng)調(diào)控。網(wǎng)絡藥理學的整體性、系統(tǒng)性和注重藥物間相互作用的特點與中醫(yī)藥學的基本特點相吻合，符合中醫(yī)藥對疾病本質(zhì)的認識[33]。因此，運用網(wǎng)絡藥理學研究中醫(yī)藥防治癡呆將是今后發(fā)展的一個重要方向。

網(wǎng)絡藥理學不僅可以運用于藥物治療疾病的活性成分和作用機制研究，還可以運用于已知藥物篩選活性成分和作用靶點及通路，從而發(fā)現(xiàn)藥物的新適應證和相關作用機制，為復雜疾病篩選合理的藥物進行配伍、靶向設計研究提供依據(jù)[34]，也為新藥研發(fā)節(jié)約大量成本和時間?？傊W(wǎng)絡藥理學為研究中藥治療或預防癡呆提供了新思路，采用網(wǎng)絡藥理學計算與實驗驗證相結合，是一個比較前沿的研究方向。