網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)在中藥治療男科疾病中的應(yīng)用*

趙 琦，王 寧，王浩浩，馮雋龍，鄧 省，王世楨，徐洪勝，閆 菲，李海松△

1 北京中醫(yī)藥大學(xué)東直門醫(yī)院，北京100029； 2 寧夏回族自治區(qū)中衛(wèi)市中醫(yī)醫(yī)院，寧夏 中衛(wèi) 755000

近年來，藥理學(xué)家針對(duì)中藥獨(dú)有的藥理機(jī)制開展了一系列研究，如在麻黃中提取出麻黃素并證明其是一種類似于腎上腺素作用的生物堿［1］。然而，目前對(duì)于中藥藥理的研究仍為提取中藥成分，研究單一藥效的“單藥-單組分-單疾病靶點(diǎn)”的線性模式［2］?，F(xiàn)有方法未能更全面地對(duì)中藥尤其是中藥復(fù)方進(jìn)行多組分、多靶點(diǎn)系統(tǒng)研究，難以體現(xiàn)出中藥用藥理論特色，傳統(tǒng)單線程中藥藥理研究模式也體現(xiàn)出一定局限性。

隨著現(xiàn)代生命科學(xué)的快速發(fā)展，西方醫(yī)學(xué)界也逐漸認(rèn)為單一藥物治療單一疾病的方式很難適用于當(dāng)今多因素作用下復(fù)雜性疾病的治療，“多成分-多靶點(diǎn)”藥物設(shè)計(jì)理念也逐漸被認(rèn)可［3］。英國藥理學(xué)家Hopkins 首先引入了“網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)”概念，是綜合高通量測序，生物信息分析，數(shù)據(jù)庫檢索和高級(jí)計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)技術(shù)等，搭建“藥物-靶點(diǎn)-疾病”立體生物學(xué)網(wǎng)絡(luò)，并以此為基礎(chǔ)研究疾病發(fā)展、靶點(diǎn)互作、藥物治療等內(nèi)容［4］。我國學(xué)者李梢將這一理論引入中醫(yī)藥研究，并認(rèn)為中醫(yī)藥對(duì)于疾病的干預(yù)具有多種中藥組成、多種組成間對(duì)應(yīng)疾病多種靶點(diǎn)、藥物之間協(xié)同、輔助等多種關(guān)系特征，認(rèn)為可從“多組成-多靶點(diǎn)”研究方劑內(nèi)在機(jī)制［5］。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)借助系統(tǒng)生物學(xué)理論，從整體分析“藥物-靶點(diǎn)-疾病”，這與中醫(yī)藥整體思維有諸多共同點(diǎn)，因此網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)也成為探索中醫(yī)中藥機(jī)制的重要學(xué)科，并呈現(xiàn)熱門趨勢。

男科疾病發(fā)病率高，病因復(fù)雜，臨床中共病現(xiàn)象明顯。中醫(yī)藥治療男科病可從“多靶點(diǎn)-多通路”起效，而應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)探索中藥治療男科疾病作用機(jī)制的研究已大量展開，現(xiàn)通過對(duì)近5 年發(fā)表的中醫(yī)藥治療男科疾病作用機(jī)制網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究進(jìn)行綜述，以期為進(jìn)一步研究拓展思路。

1 網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)在中藥研究中的應(yīng)用

1.1 中藥藥理機(jī)制研究中藥藥理作用的基礎(chǔ)是其具有的能夠發(fā)揮藥效的活性化合物。對(duì)于單味中藥和中藥復(fù)方而言，內(nèi)含成分種類眾多，發(fā)揮藥效作用不一，也并非單獨(dú)作用于某一靶點(diǎn)。因此，中藥生物網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建過程，也是對(duì)中藥作用機(jī)制的預(yù)測和梳理過程。通過構(gòu)建“中藥-化合物-靶點(diǎn)-疾病”網(wǎng)絡(luò)，能夠全面了解中藥發(fā)揮藥效的活性分子及其作用靶標(biāo)，通過靶點(diǎn)互作分析和蛋白富集分析能夠具體了解作用靶點(diǎn)的功能和富集信號(hào)通路，為后續(xù)開展實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證提供理論支持［6］。曹旭含等［7］利用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)技術(shù)探討乳香和沒藥藥對(duì)治療膝骨關(guān)節(jié)炎作用機(jī)制，發(fā)現(xiàn)該藥對(duì)有效化學(xué)成分53 個(gè)，并預(yù)測出絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶1（serine/threonine protein kinase 1，Akt1）、TP53 基因（tumor protein p53，TP53）、白細(xì)胞介素6（interleukin-6，IL-6）、腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF）、JUN、絲裂原活化蛋白激酶（mitogen activated protein kinase 1，MAPK1）等可能是“乳香-沒藥”治療膝骨關(guān)節(jié)炎的關(guān)鍵靶點(diǎn)。XIE 等［8］通過構(gòu)建三七“化合物-靶點(diǎn)-疾病”網(wǎng)絡(luò)，認(rèn)為三七及其成分可能通過調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)機(jī)制如5-羥色胺（5-hydroxy tryptamine，5-HT）、多巴胺、γ-氨基丁酸傳遞，影響下丘腦-垂體-腎上腺（HPA）軸及其在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的信號(hào)通路，從而保護(hù)大腦神經(jīng)元，發(fā)揮抗焦慮抑郁作用。

1.2 中藥組方規(guī)律探索中藥組方規(guī)律是中藥理論核心之一，通過嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確的配伍關(guān)系，讓復(fù)方發(fā)揮出超越單味藥物簡單組合的最大化收益。傳統(tǒng)單一藥物、單一靶點(diǎn)功效研究很難全面解釋中藥配伍的內(nèi)在關(guān)系，而網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)為科學(xué)闡述中藥組方規(guī)律提供了可能。通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析，可根據(jù)復(fù)方中中藥的活性成分和靶點(diǎn)數(shù)的多少?zèng)Q定單味中藥在復(fù)方中的作用，從而根據(jù)重要性劃分“君、臣、佐、使”［9］。李伯會(huì)［10］通過分析名方郁金方中藥物活性成分，發(fā)現(xiàn)方中君藥郁金在活性成分和靶點(diǎn)數(shù)方面占比最大，是主要治療心血管疾病的藥物，臣藥梔子成分及靶點(diǎn)均少于郁金，佐使藥主要起減少郁金和梔子毒性與引藥至靶器管的輔助作用。同時(shí)，構(gòu)建化合物-蛋白-基因網(wǎng)絡(luò)，為解釋中藥傳統(tǒng)配伍禁忌如“十八反”“十九畏”潛在機(jī)制的解釋提供新思路。劉濤等［11］通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)技術(shù)，認(rèn)為反藥甘遂和甘草配伍后在調(diào)節(jié)水與電解質(zhì)代謝等方面藥效相反，配伍后肝藥酶代謝毒性增強(qiáng)，一定程度上闡釋了中藥配伍禁忌的內(nèi)在機(jī)制。

1.3 同病異治和異病同治的理論基礎(chǔ)闡釋同病異治和異病同治均為中醫(yī)基礎(chǔ)理論的重要組成。同病異治是指在不同時(shí)間、環(huán)境及患者自身狀態(tài)條件下，同樣一種疾病出現(xiàn)的證候不同，所對(duì)應(yīng)的中醫(yī)方藥不相同［12］。在網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)中，通過構(gòu)建藥理網(wǎng)絡(luò)，獲得不同復(fù)方中藥的有效成分及針對(duì)特定疾病的調(diào)節(jié)靶點(diǎn)和信號(hào)通路，以證明雖然中藥處方不同，但均可通過疾病相關(guān)靶點(diǎn)、通路對(duì)疾病產(chǎn)生作用。如通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)發(fā)現(xiàn)，治療糖尿病的多首方劑如半夏瀉心湯、金津玉液湯、交泰丸、葛根芩連湯等均有針對(duì)糖尿病的作用靶點(diǎn)和通路，也是中醫(yī)同病異治內(nèi)在機(jī)制的具體體現(xiàn)［13］。

異病同治是在不同疾病的發(fā)展過程中，表現(xiàn)了類似證候，因此可以采用相同治法。通過建立復(fù)方-化合物-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，能夠明確了解復(fù)方作用的多種蛋白，同時(shí)多種蛋白可對(duì)應(yīng)多個(gè)病種，根據(jù)對(duì)應(yīng)疾病的權(quán)重，可明確復(fù)方參與干預(yù)的多種疾?。?4］。朱虹宇等［15］報(bào)道交泰丸有20 個(gè)活性成分通過92 個(gè)蛋白基因治療糖尿病、抑郁和失眠癥，其中HTR2A 和HTR2C 是交泰丸針對(duì)3 種疾病的共同蛋白，也體現(xiàn)了異病同治特征。

2 網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)在中藥治療男科疾病中的應(yīng)用

中藥憑借“多成分-多靶點(diǎn)”優(yōu)勢治療男科疾病。目前，男科疾病中應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)探索中醫(yī)藥機(jī)制已經(jīng)成為新的研究方向，以下將根據(jù)疾病種類異同，如男性不育癥、前列腺疾病、性功能障礙等綜述網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)在男科疾病中的應(yīng)用。

2.1 不育癥菟絲子-枸杞子藥對(duì)是多首補(bǔ)腎填精方藥如五子衍宗丸、左歸丸、右歸丸等的核心藥對(duì)，有研究應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究菟絲子-枸杞子藥對(duì)治療男性不育癥發(fā)現(xiàn)，有52 種活性成分入血發(fā)揮效應(yīng)，主要通過影響TNF凋亡、PI3K/Akt信號(hào)通路、叉形頭轉(zhuǎn)錄因子的O 亞型信號(hào)通路、甲狀腺激素信號(hào)通路等，發(fā)揮治療男性不育癥的內(nèi)在機(jī)制［16］。五子衍宗丸是治療男性不育癥的經(jīng)典方，丁勁等［17］通過檢索相關(guān)數(shù)據(jù)庫，篩選出72 個(gè)活性成分，對(duì)應(yīng)得到35 個(gè)可能有作用的相關(guān)靶點(diǎn)，認(rèn)為五子衍宗丸主要通過氧化和抗氧化治療男性不育癥。黃精贊育膠囊是國醫(yī)大師王琦教授用于治療男性少弱精子癥的著名中成藥［18］。閻基等［19］通過利用反向分子對(duì)接技術(shù)，建立黃精贊育膠囊的“成分-靶點(diǎn)-通路”網(wǎng)絡(luò)，得到黃精贊育膠囊7 個(gè)入血成分，22個(gè)靶點(diǎn)蛋白和30條通路與少弱精子癥相關(guān)。認(rèn)為黃精贊育膠囊主要通過激素調(diào)節(jié)、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞結(jié)構(gòu)、代謝、炎癥及免疫相關(guān)蛋白靶點(diǎn)及通路，起治療少弱精子癥的作用。

2.2 前列腺疾病前列腺疾病是男科常見病，也是臨床疑難病，主要包括前列腺炎、前列腺增生、前列腺癌等。慢性前列腺炎（chronic prostatitis，CP）指前列腺受到異常刺激后，出現(xiàn)小腹會(huì)陰部不適、排尿異常的癥候群［20］。有報(bào)道運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)技術(shù)研究八正散加減方治療CP 的作用機(jī)制，篩選出有效化合物87 個(gè)，對(duì)應(yīng)靶點(diǎn)69 個(gè)，證明八正散加減方主要通過抗炎、調(diào)節(jié)免疫等途徑治療CP，同時(shí)通路富集分析表明，八正散加減方也可通過絲裂原活化蛋白激酶10（mitogen activated protein kinase，MAPK10）、STAT3 等基因參與調(diào)控前列腺炎［21］。劉勝京等［22］利用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)聯(lián)合分子對(duì)接研究前列舒通膠囊治療CP 的作用，認(rèn)為前列舒通可通過調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激反應(yīng)、凋亡信號(hào)通路、脂多糖、活性氧代謝等方式治療CP，并且分子對(duì)接結(jié)果顯示相關(guān)蛋白與藥物活性成分對(duì)接良好，側(cè)面證明前列舒通的治療價(jià)值。張?zhí)煊畹龋?3］整合多個(gè)藥理學(xué)平臺(tái)，篩選出前列腺1 號(hào)方79 個(gè)有效成分，33 個(gè)靶蛋白和11 條與CP 相關(guān)信號(hào)通路，證明其治療作用可能體現(xiàn)在抗炎、調(diào)整細(xì)胞代謝、免疫和神經(jīng)調(diào)節(jié)等方面。

良性前列腺增生（benign prostatic hyperplasia，BPH）主要表現(xiàn)為尿頻、尿急、排尿困難等。陶蕊等［24］根據(jù)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)預(yù)測二至丸治療BPH 的內(nèi)在機(jī)制，共篩選出潛在有效成分19 個(gè)，20 條基因本體論功能富集分析（gene ontology，GO）和5條主要KEGG 富集分析（kyoto encyclopedia of genes and genomes，KEGG）通路，證明二至丸可通過上調(diào)線粒體膜電位1（mitochondrial membrane potential 1，MMP1）和下調(diào)KLK3 等基因表達(dá)，促進(jìn)凋亡、抑制增殖等途徑治療BPH。楊安平等［25］研究桂枝茯苓丸治療BPH 的作用機(jī)制，分析得到桂枝茯苓丸14 種重要成分，44 個(gè)關(guān)鍵蛋白，認(rèn)為桂枝茯苓丸可能作用機(jī)制為白樺脂酸發(fā)揮雌激素樣作用，與雌激素受體α（estrogen receptorα，ERα）結(jié)合，抑制前列腺增生。

前列腺癌是導(dǎo)致男性疾病和死亡的重要原因，全球每年有大約160 萬男性被確診為前列腺癌，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法鑒定中藥的抗癌機(jī)制也是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)［26］。胡楊等［27］根據(jù)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法鑒定當(dāng)歸貝母苦參丸治療前列腺癌有效成分26個(gè)，關(guān)鍵蛋白34個(gè)，主要涉及抑制細(xì)胞增殖、促進(jìn)凋亡、抑制遷移以及腫瘤血管生成等通路。西黃丸是治療早期惡性腫瘤的名方，具有清熱解毒、化痰散結(jié)等功效，有研究通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)鑒定西黃丸有效成分27種，篩選出前列腺癌治療靶點(diǎn)40個(gè)，涉及生物過程包括泛素化、蛋白異二聚活性、轉(zhuǎn)錄因子活性等，顯示出西黃丸多成分、多靶點(diǎn)治療前列腺癌的特征［28］。王慶哲等［29］利用BATMANTCM 數(shù)據(jù)庫預(yù)測四君子湯成分及靶點(diǎn)，并通過生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫鑒定出四君子湯能通過靶向誘導(dǎo)型前列腺素內(nèi)過氧化物合酶（prostaglandinendoperoxide synthase 2，PTGS2）基因表達(dá)，從而逆轉(zhuǎn)前列腺癌的發(fā)生發(fā)展。

2.3 性功能障礙男性性功能障礙包括勃起功能障礙（erectile dysfunction，ED）、早泄等。WANG 等［30］通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法研究右歸丸聯(lián)合補(bǔ)中益氣湯治療ED 和早泄的機(jī)制，共鑒定出9 種化學(xué)成分和62種蛋白靶點(diǎn)，主要通過MAPK信號(hào)通路、癌癥蛋白多糖、多巴胺能突觸、甲狀腺激素信號(hào)通路、環(huán)磷酸腺苷（cyclic adenosine monophosphate,cAMP)信號(hào)通路和神經(jīng)活性配體-受體相互作用等途徑治療ED。有報(bào)道全面研究五子衍宗丸藥效機(jī)制，認(rèn)為五子衍宗丸治療不育、陽痿、早泄主要通過10 個(gè)共性靶點(diǎn)和6 條共性通路發(fā)揮藥效作用，體現(xiàn)出中藥異病同治內(nèi)在機(jī)制［31］。

3 小結(jié)

目前，網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)技術(shù)已經(jīng)深入中藥機(jī)制研究的各個(gè)方面，如揭示中藥作用機(jī)制，預(yù)測中藥新的適應(yīng)癥，闡釋中醫(yī)理論提供新視角等。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究模式也更加契合中醫(yī)學(xué)整體思維方式，在一定程度起到揭示中醫(yī)中藥內(nèi)涵的作用。運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法研究男科疾病可以看出，多首中藥名方如五子衍宗丸、右歸丸、八正散等治療各種男科疾病發(fā)揮了多成分、多靶點(diǎn)特性，同時(shí)TNF-α、MAPK、PI3K/Akt 等“明星”通路也是中醫(yī)藥干預(yù)疾病的重要途徑，從而發(fā)揮抗炎、抗腫瘤、抗氧化、調(diào)節(jié)免疫等作用，從分子機(jī)制角度證實(shí)中醫(yī)藥作用的合理性和有效性。但是，以上結(jié)果僅為藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫、計(jì)算機(jī)分析得出的預(yù)測結(jié)果，其準(zhǔn)確性值得探討，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)物和細(xì)胞實(shí)驗(yàn)對(duì)其結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，形成“預(yù)測-驗(yàn)證”的閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)，從而為探索中藥的作用機(jī)制提供證據(jù)，進(jìn)一步促進(jìn)中醫(yī)藥現(xiàn)代化和國際化的發(fā)展。