基于系統(tǒng)藥理學(xué)和分子對(duì)接探討浙貝母-瓜蔞配伍調(diào)控慢性阻塞性肺病并發(fā)心臟衰竭的作用機(jī)制

摘要：基于GEO數(shù)據(jù)庫(kù)挖掘慢性阻塞性肺疾?。–OPD）和心力衰竭（HF）關(guān)聯(lián)靶點(diǎn)，檢索浙貝母、瓜蔞化學(xué)成分及靶點(diǎn)，以獲得其調(diào)控COPD并發(fā)HF潛在靶點(diǎn)，挖掘靶點(diǎn)功能及通路注釋分析，構(gòu)建組織特異性蛋白相互作用（PPI）網(wǎng)絡(luò)。浙貝母-瓜蔞影響COPD并發(fā)HF進(jìn)展共涉及靶點(diǎn)227個(gè)，包括表達(dá)上調(diào)基因153個(gè)，表達(dá)下調(diào)基因74個(gè)；網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵W(xué)分析顯示PPI網(wǎng)絡(luò)平均介數(shù)為0.4，平均度值為1.83，關(guān)鍵靶點(diǎn)包括RPS23、SNU13、NOL6、ELAVL1、NCL等；細(xì)胞組分定位于內(nèi)膜系統(tǒng)、核內(nèi)體和細(xì)胞外囊泡；生物學(xué)過(guò)程涉及囊泡介導(dǎo)的運(yùn)輸、基于微管的運(yùn)動(dòng)、細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)運(yùn)輸?shù)?；信?hào)通路涉及MAPK信號(hào)傳導(dǎo)途徑；MCODE分析發(fā)現(xiàn)Cluster 1涉及TKT、ENO1、NCL、KIF1B等，參與調(diào)控驅(qū)動(dòng)蛋白、雌激素的高爾基體運(yùn)輸；Cluster 2涉及SIN3B、PHF20、CTBP1、XPNPEP1等，參與調(diào)控組蛋白反應(yīng)；心耳、左心室、肺的組織特異性PPI網(wǎng)絡(luò)提示浙貝母-瓜蔞配伍可能通過(guò)調(diào)控ELAVL1-ENO1-NCL軸影響COPD并發(fā)HF進(jìn)展；分子對(duì)接表明其“寬胸散結(jié)”主要活性成分瓜蔞酸、“化痰散結(jié)”主要成分貝母新堿與ELAVL1、ENO1、NCL蛋白質(zhì)靶標(biāo)的結(jié)合高度穩(wěn)定，且貝母新堿與靶蛋白結(jié)合力強(qiáng)于瓜蔞酸，體現(xiàn)兩者配伍后先治肺再調(diào)心，相須為用以實(shí)現(xiàn)心肺共治的作用特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：浙貝母；瓜蔞；慢性阻塞性肺病；心臟衰竭；系統(tǒng)藥理學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：R285"" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A"" 文章編號(hào)：1002-4026（2024）04-0045-11

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)志碼（OSID）：

The mechanism of Fritillariae Thunbergii Bulbus-Trichosanthis Fructu pairing

in regulating heart failure complicated by chronic obstructive pulmonary

disease based on systems pharmacology and molecular docking

FANG Mengxiang1 ，CHENG Cheng2，CAO Mingchen2*，REN Wei2，YANG Zhiwei2，LI Wenjing2，XIN Xiaowei2 ，LIU Yuefen2，XU Long2

（1. The Second Traditional Chinese Medicine Hospital of Qingdao West Coast New District， Qingdao 266427， China;

2. The Affiliated Hospital of Qingdao University， Qingdao 266300， China）

Abstract∶We used the Gene Expression Omnibus database to identify targets associated with chronic obstructive pulmonary disease （COPD） and heart failure（HF）. Then， we explored the chemical composition and targets of Fritillaria thunbergii-Trichosanthis fructus to determine their potential to regulate COPD complicated by HF. We analyzed the target function and pathway annotation to create a network of tissue-specific protein-protein interactions （PPI）.A total of 227 targets were involved in regulating COPD complicated by HF progression through Fritillaria thunbergii-Trichosanthis fructus， including 153 upregulated and 74 downregulated genes.Topological analysis showed that the average median of the PPI network was 0.4， and the average degree value was 1.83， with key targets including RPS23， SNU13， NOL6， ELAVL1. The cellular components were mainly located in the endomembrane system， nuclear endosomes， and extracellular vesicles. Biological processes mainly involved vesicle-mediated transport， microtubule-based motility， and intracellular protein transport.The relevant signaling pathway was the MAPK signaling pathway.MCODE analysis revealed two core clusters： Cluster 1 involves genes such as TKT，ENO1， NCL， and KIF1B， which are involved in regulating the Golgi transport of kinesin and estrogen， and Cluster 2 involves genes such as SIN3B， PHF20， CTBP1， and XPNPEP1， which are involved in the regulation of histone-associated responses.Tissue-specific PPI networks in the auricles， left ventricle， and lungs suggest that the Fritillaria thunbergii-Trichosanthis fructus pairing may affect the progression of COPD complicated by HF through the regulation of the ELAVL1-ENO1-NCL axis.Molecular docking showed that the binding of trichosanic acid， the main active ingredient involved in relieving the chest and dispersing mass， and peimisine， the main ingredient involved in dissipating phlegm and dispersing mass， to the protein targets ELAVL1， ENO1， and NCL was highly stable， and that the binding of peimisine to said three target proteins was stronger than that of trichosanic acid.This indicates that the combination of the two ingredients is first used to treat the lungs and then to regulate the heart， and that they are mutually necessary， resulting in therapeutic effects on both the heart and lungs.

Key words∶ Fritillariae Thunbergii Bulbus ；Trichosanthis Fructus; chronic obstructive pulmonary disease; heart failure; systems pharmacology

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）是一種進(jìn)行性的以不可逆氣流受限為特點(diǎn)的慢性氣道炎癥性疾病，因高患病率和病死率，成為目前世界范圍內(nèi)重要的公共衛(wèi)生問(wèn)題之一［1］。隨著COPD的進(jìn)展，約有25％的患者后期發(fā)展為持續(xù)性肺動(dòng)脈高壓，心室結(jié)構(gòu)發(fā)生病變，出現(xiàn)心力衰竭（heart failure，HF）等并發(fā)癥，嚴(yán)重影響COPD預(yù)后［2］。COPD相關(guān)心衰（以下簡(jiǎn)稱(chēng)COPD-HF）主要臨床表現(xiàn)為心悸、胸悶、咳嗽氣喘、不能平臥、吐泡沫樣痰、紫紺、少尿、水腫、上腹部脹滿和疼痛、食欲不振、頸靜脈怒張、肝臟腫大等，在中醫(yī)學(xué)屬于“喘證”“水腫”“痰飲”范疇，主要病機(jī)在于痰飲上凌心肺所致，由于肺、脾、腎功能失調(diào)導(dǎo)致津液代謝失常、水液停聚于肺部，血?dú)忾L(zhǎng)期運(yùn)行不暢、心脈瘀阻［3］?！捌淙舜瓭M，心下痞堅(jiān)，面色黝黑”與心肺功能受損、肝脾充血腫大及缺血缺氧等COPD相關(guān)心臟衰竭表現(xiàn)一致。

目前COPD治療中常用支氣管舒張劑、糖皮質(zhì)激素等，合并心衰時(shí)應(yīng)用抗血小板類(lèi)、他汀類(lèi)藥物等。這些藥物短期內(nèi)可有效緩解癥狀并減少急性加重次數(shù)，但長(zhǎng)期用藥引發(fā)的副作用如耐藥性、多重感染、消化道潰瘍、免疫力低下、骨質(zhì)疏松、肝損傷等問(wèn)題不容忽視［4-5］。浙貝母-瓜蔞（Fritillariae Thunbergii Bulbus-Trichosanthis Fructus，F(xiàn)TBTF）配伍是中醫(yī)治療肺部疾病常用的藥對(duì)，浙貝母歸肺、心經(jīng)，具有清熱化痰散結(jié)、潤(rùn)肺止咳之功，瓜蔞甘寒而潤(rùn)心肺，善祛痰散結(jié)、清熱滌痰、利氣潤(rùn)燥，兩者相須為用，以增強(qiáng)清肺、化痰、止咳之功效。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為兩者均作用于肺、心，可能在COPD相關(guān)心臟衰竭的治療中有一定的價(jià)值，但目前尚無(wú)這一藥對(duì)在COPD合并心衰治療相關(guān)的分子機(jī)制研究。

目前，系統(tǒng)藥理學(xué)、基因組學(xué)和生物信息學(xué)等新興學(xué)科的不斷發(fā)展，促進(jìn)多學(xué)科技術(shù)交叉應(yīng)用融合，系統(tǒng)藥理學(xué)研究思路符合中藥作用于人體時(shí)表現(xiàn)出來(lái)的整體性、協(xié)同性等特點(diǎn)，有助于發(fā)現(xiàn)中藥“新功能”及臨床應(yīng)用的新途徑，更好地指導(dǎo)臨床合理用藥。

1 研究方法

1.1 COPD-HF相關(guān)數(shù)據(jù)集的預(yù)處理

以關(guān)鍵字“chronic obstructive pulmonary disease”、“heart failure”檢索GEO基因表達(dá)綜合數(shù)據(jù)庫(kù)（http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/）數(shù)據(jù)庫(kù)，分別獲得COPD和HF相關(guān)數(shù)據(jù)集；基于R軟件包inSilicoMerging對(duì)HF的數(shù)據(jù)集合并，合并矩陣后應(yīng)用Empirical Bayes法去除批次效應(yīng)。

1.2 差異表達(dá)基因（differential expressed genes， DEGs）分析

R語(yǔ)言的“sva”包獲取去除批次效應(yīng)后的歸一化基因表達(dá)矩陣文件，“l(fā)imma”包分析獲取DEGs；t檢驗(yàn)法計(jì)算的P值，Benjamini和Hochberg法計(jì)算調(diào)整后的P值。

1.3 浙貝母-瓜蔞活性小分子配體庫(kù)構(gòu)建及靶點(diǎn)篩選

基于中藥系統(tǒng)藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)與分析平臺(tái)（TCMSP， http：//tcmspw.com/tcmsp.php ）、BATMAN-TCM數(shù)據(jù)庫(kù) （http：//bionet.ncpsb.org/batman-tcm/），檢索浙貝母、瓜蔞的化學(xué)成分及靶點(diǎn)信息，下載活性化合物的SMILES格式，整理涉及的靶點(diǎn)信息。

1.4 FTBTF-COPD-HF靶點(diǎn)富集

FUNRICH軟件將FTBTF活性成分靶點(diǎn)蛋白與已篩選的COPD-HF所有 Gene Symbol （relevance score≥ 0.19）富集靶點(diǎn)蛋白，獲得FTBTF-COPD-HF的相關(guān)富集靶點(diǎn)？厱

1.5 構(gòu)建蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)（protein-protein interaction networks， PPI）

FTBTF-COPD-HF相應(yīng)的靶點(diǎn)信息映射至String 數(shù)據(jù)庫(kù)，設(shè)置Organism為“homo sapines”后，計(jì)算每個(gè)蛋白相互作用程度的P值，設(shè)置為最高置信度（score≥0.95）后，選取P＞0.9的最高置信度的蛋白關(guān)系，將分析結(jié)果導(dǎo)入Cytoscape軟件可視化，Network Analysis插件展開(kāi)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵W(xué)分析，構(gòu)建FTBTF-COPD-HF靶點(diǎn)的PPI網(wǎng)絡(luò)圖。

1.6 多數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)合挖掘靶點(diǎn)功能及通路注釋分析

對(duì)于每個(gè)給定的基因列表，使用GO生物過(guò)程、KEGG途徑、Reactome基因集的本體論來(lái)源開(kāi)展生物學(xué)途徑和信號(hào)通路富集分析；基因組中的所有基因都被作為富集背景，篩選標(biāo)準(zhǔn)為Plt;0.01，最小計(jì)數(shù)為3，觀察到計(jì)數(shù)與偶然預(yù)期計(jì)數(shù)之間比率gt;1.5的基因被富集，并根據(jù)相似性歸入集群；多重檢驗(yàn)規(guī)則根據(jù)累積超幾何分布計(jì)算P值，Benjamini-Hochberg程序計(jì)算q值；Kappa分?jǐn)?shù)作為相似度指標(biāo)（＞0.3）對(duì)富集基因分層聚類(lèi)。

1.7 中樞基因的鑒定和驗(yàn)證

基因的模塊內(nèi)連接性等于該基因與該模塊中其他基因之間的相關(guān)程度之和，通過(guò)分子復(fù)合物檢測(cè)方法（molecular complex detection， MCODE）插件識(shí)別該P(yáng)PI網(wǎng)絡(luò)中的中樞模塊。

1.8 構(gòu)建組織特異性PPI網(wǎng)絡(luò)

FTBTF-COPD-HF的富集基因集映射至DifferentialNet數(shù)據(jù)庫(kù)，分別選取人體組織類(lèi)型為心耳、左心室、肺，構(gòu)建組織特異性表達(dá)的PPI表達(dá)網(wǎng)絡(luò)。

1.9 分子對(duì)接實(shí)驗(yàn)

基于計(jì)算機(jī)蛋白-配體對(duì)接軟件AutodockVina 1.2.2（http：//autodock.scripps.edu/）評(píng)估候選小分子與其靶標(biāo)之間的結(jié)合能和相互作用模式并用于模型可視化，從PubChem化合物數(shù)據(jù)庫(kù)（https：//pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/）中獲得活性化合物分子結(jié)構(gòu)；從PDB（http：//www.rcsb.org/）下載獲取蛋白的3D結(jié)構(gòu)；首先準(zhǔn)備蛋白和配體文件，將所有蛋白質(zhì)和分子文件都轉(zhuǎn)換為PDBQT格式，去除了所有水分子，并添加極性氫原子。網(wǎng)格框居中以覆蓋每個(gè)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)域并適應(yīng)自由分子運(yùn)動(dòng)。對(duì)接口袋設(shè)置為一個(gè)3 nm×3 nm×3 nm的正方體口袋，格點(diǎn)距離為0.05 nm。

2 結(jié)果與分析

2.1 COPD-HF數(shù)據(jù)集的分析前預(yù)處理

檢索GEO數(shù)據(jù)庫(kù)，分別獲得COPD相關(guān)數(shù)據(jù)集GSE475，心衰相關(guān)數(shù)據(jù)集GSE2240、GSE79768、GSE41177。基于R軟件包inSilicoMerging對(duì)GSE2240、GSE79768、GSE41177數(shù)據(jù)集合并，合并矩陣后應(yīng)用Empirical Bayes法去除批次效應(yīng)。箱線圖（圖1（a））顯示去除批次效應(yīng)后各數(shù)據(jù)集之間的數(shù)據(jù)分布趨于一致，中位數(shù)位于一條線；圖1（b）所示分別為去除批次效應(yīng)前后的密度圖，顯示去除批次效應(yīng)后各個(gè)數(shù)據(jù)集之間的數(shù)據(jù)分布趨于一致，均值和方差相近；圖1（c）所示分別為去除批次效應(yīng)前后的UMAP圖，顯示去除批次效應(yīng)后各數(shù)據(jù)集之間的樣本相互聚類(lèi)交織在一起，提示較好地去除了批次效應(yīng)。

2.2 COPD-HF的差異表達(dá)基因（DEGs）

使用R軟件及其擴(kuò)展包分析COPD相關(guān)數(shù)據(jù)集GSE475和合并后的心衰相關(guān)數(shù)據(jù)集，數(shù)據(jù)預(yù)處理后獲得基因表達(dá)矩陣，其中COPD相關(guān)基因8 780個(gè)，HF相關(guān)基因1 151個(gè)。所有基因的火山圖如圖2所示?；驘釄D列出50個(gè)最顯著的下調(diào)基因和上調(diào)基因（圖3）。

2.3 浙貝母-瓜蔞活性小分子配體庫(kù)構(gòu)建及靶點(diǎn)篩選

TCMSP數(shù)據(jù)庫(kù)以口服生物利用度（OB）≥20，類(lèi)藥性（DL）≥0.1為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)浙貝母-瓜蔞成分篩選，涉及活性化合物28個(gè)及相關(guān)靶點(diǎn)75個(gè)；BATMAN-TCM數(shù)據(jù)庫(kù)的目標(biāo)預(yù)測(cè)方法給出的得分超過(guò)給定分界線“score cutoff≥2”被確定為潛在靶標(biāo)，涉及浙貝母-瓜蔞的55個(gè)活性成分及1 875個(gè)活性靶點(diǎn)。合并兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)涉及的活性化合物及靶點(diǎn)信息，分別下載活性化合物的SMILES格式。

2.4 FTBTF-COPD-HF相關(guān)靶點(diǎn)

如圖4所示，浙貝母-瓜蔞影響慢性阻塞性肺病并發(fā)心臟衰竭進(jìn)展所涉及的靶點(diǎn)共227個(gè)，包括COPD-HF表達(dá)上調(diào)的基因153個(gè)，表達(dá)下調(diào)的基因74個(gè)。

2.5 構(gòu)建FTBTF-COPD-HF的蛋白-蛋白相互作用（PPI）網(wǎng)絡(luò)

如圖5中所示，顏色越深，面積越大，表示靶點(diǎn)度值越大，在網(wǎng)絡(luò)中越重要。該網(wǎng)絡(luò)包含226個(gè)節(jié)點(diǎn)和207條相互作用關(guān)系，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵W(xué)分析顯示該網(wǎng)絡(luò)平均介數(shù)為0.4，平均度值為1.83，P值0.115。涉及的關(guān)鍵靶點(diǎn)如RPS23、SNU13、NOL6、ELAVL1、NCL、EEF1A1等。

2.6 基于DAVID數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)鍵靶點(diǎn)GO細(xì)胞組分富集分析

基于FTBTF-COPD-HF關(guān)鍵靶點(diǎn)的PPI互作網(wǎng)絡(luò)，利用R語(yǔ)言的ClusterProfiler功能包分別從細(xì)胞組分（cellular component， CC）進(jìn)行GO分析的標(biāo)準(zhǔn)化描述。結(jié)果如表1，表明FTBTF-COPD-HF相關(guān)細(xì)胞組分主要定位于內(nèi)膜系統(tǒng)、核內(nèi)體和細(xì)胞外囊泡。

2.7 信號(hào)通路和生物學(xué)過(guò)程富集分析

富集結(jié)果見(jiàn)表2與圖6，F(xiàn)TBTF-COPD-HF在生物學(xué)過(guò)程主要涉及囊泡介導(dǎo)的運(yùn)輸、基于微管的運(yùn)動(dòng)、蛋白質(zhì)復(fù)合體的寡聚、細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)運(yùn)輸、核胞漿運(yùn)輸、血管發(fā)育等；Reactome通路主要涉及細(xì)胞對(duì)壓力的反應(yīng)、小分子物質(zhì)的運(yùn)輸、鳥(niǎo)苷酸三磷酸酶（RHO GTPases）激活Formins蛋白等；信號(hào)通路方面主要涉及MAPK信號(hào)傳導(dǎo)途徑。

2.8 中樞模塊基因的鑒定和驗(yàn)證

如圖7所示，在STRING數(shù)據(jù)庫(kù)中分析上述226個(gè)基因編碼蛋白間的相互作用關(guān)系，接著采用Cytoscape軟件中的MCODE法分析，發(fā)現(xiàn)Cluster 1和Cluster 2子網(wǎng)絡(luò)處于中樞核心位置，總共包含18個(gè)關(guān)鍵基因。其中Cluster 1涉及TKT、ENO1、NCL、KIF1B、CLIP4等基因；Cluster 2涉及SIN3B、PHF20、CTBP1、XPNPEP1等基因。

映射上述核心基因至Reactome 生物分子通路知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)分析，結(jié)果如表3所示，Cluster 1主要涉及驅(qū)動(dòng)蛋白、COPI依賴(lài)的高爾基體至ER逆行運(yùn)輸及高爾基體-ER逆行運(yùn)輸；Cluster 2主要涉及基因表達(dá)的表觀遺傳調(diào)控、形成含WDR5的組蛋白修飾復(fù)合物、組蛋白修飾調(diào)控。

2.9 組織特異性PPI網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

DifferentialNet數(shù)據(jù)庫(kù)收集組織特異性蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用數(shù)據(jù)，顯示了人類(lèi)不同類(lèi)型組織中的蛋白質(zhì)相互作用。如圖8所示，映射相關(guān)基因至DifferentialNet數(shù)據(jù)庫(kù)并選取人體組織為心耳、左心室、肺，構(gòu)建FTBTF-COPD-HF組織特異性PPI網(wǎng)絡(luò)，結(jié)果如圖所示，發(fā)現(xiàn)ELAVL1-ENO1-NCL軸在各個(gè)組織表達(dá)網(wǎng)絡(luò)中均處于核心位置，推測(cè)浙貝母-瓜蔞配伍可能通過(guò)調(diào)控ELAVL1-ENO1-NCL軸的表達(dá)影響COPD并發(fā)心臟衰竭的進(jìn)展。

2.10 分子對(duì)接結(jié)果

根據(jù)“成分-靶點(diǎn)-通路”網(wǎng)絡(luò)圖核心網(wǎng)絡(luò)和通路富集篩選出的核心靶點(diǎn)ELAVL1、ENO1、NCL，與度值排名靠前的瓜蔞酸、貝母新堿作分子對(duì)接，以AutodockVina獲得候選化合物與蛋白質(zhì)相互作用的結(jié)合能?；衔锱潴w分子與受體蛋白之間的結(jié)合能越低則親和力越高，結(jié)合構(gòu)象也越穩(wěn)定，以分子對(duì)接評(píng)分（docking score）大于5表示結(jié)合能力較好，大于7時(shí)表示結(jié)合能力極好。對(duì)接可視化結(jié)果如圖9所示，其中瓜蔞活性成分瓜蔞酸與ELAVL1、ENO1、NCL的分子對(duì)接評(píng)分分別為-25.916、-28.424、-24.244" kJ/mol；而浙貝母活性成分貝母新堿與ELAVL1、ENO1、NCL的分子對(duì)接評(píng)分分別為-34.694、-40.546、-44.308 kJ/mol，結(jié)果表明，活性化合物通過(guò)可見(jiàn)的氫鍵和強(qiáng)靜電相互作用與蛋白質(zhì)靶標(biāo)結(jié)合高度穩(wěn)定。

3 結(jié)論與討論

慢性阻塞性肺疾病的病變位置主要為氣道和肺血管，發(fā)作時(shí)患者心肌缺血缺氧，收縮力下降，極易引發(fā)肺動(dòng)脈高壓，引發(fā)心力衰竭［6］。信號(hào)通路富集分析提示浙貝母-瓜蔞配伍調(diào)控COPD-HF的途徑涉及鳥(niǎo)苷酸三磷酸酶（RHO GTPases） 激活Formins蛋白，并可能與有機(jī)硝酸脂類(lèi)藥物的作用機(jī)制類(lèi)似，主要通過(guò)激活機(jī)體鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶的活性以舒張血管平滑肌，從而降低心臟負(fù)荷，擴(kuò)張靜脈血管與冠狀小動(dòng)脈，降低壁內(nèi)壓，有效改善心肌缺血狀態(tài)，促進(jìn)心功能的恢復(fù)。肺泡結(jié)構(gòu)破壞是COPD形成肺氣腫的重要因素和重要病理狀態(tài)，浙貝母-瓜蔞配伍調(diào)控絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑介導(dǎo)的肺泡表面活性物質(zhì)（PS）的合成和分泌，在維持肺泡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定中發(fā)揮重要作用［7-8］；MAPK信號(hào)通路還與HF進(jìn)展過(guò)程中心肌細(xì)胞凋亡與肥大存在密切聯(lián)系［8-9］。GO富集分析結(jié)果提示浙貝母-瓜蔞配伍調(diào)控COPD-HF細(xì)胞組分主要定位于內(nèi)質(zhì)體和細(xì)胞外囊泡（EVs）［10-11］。EVs通過(guò)向靶細(xì)胞運(yùn)送不同物質(zhì)（如microRNA、lncRNA、circRNA和mRNA）來(lái)介導(dǎo)細(xì)胞間的通信［12-13］，參與肺部細(xì)胞間的交流并調(diào)節(jié)肺部病理生理過(guò)程［14-15］，并可能與慢性呼吸道炎癥性疾病的發(fā)生有關(guān)［16］。

COPD患者在不完全可逆的氣流受限條件下機(jī)體長(zhǎng)期缺氧，肺循環(huán)阻力逐漸增加，肺動(dòng)脈血管內(nèi)膜功能異常增強(qiáng)并伴隨血管纖維化和閉塞，肺循環(huán)結(jié)構(gòu)發(fā)生重塑導(dǎo)致肺動(dòng)脈高壓。肺動(dòng)脈壓升高導(dǎo)致右心室功能失代償，右心室擴(kuò)大、缺氧、血流量相對(duì)增加、持續(xù)性高碳酸血癥，誘發(fā)心室肥厚發(fā)展為肺心病；后期甚至出現(xiàn)右心衰竭，最終影響左心功能并發(fā)展為全心衰竭。因此，構(gòu)建FTBTF-COPD-HF組織特異性PPI網(wǎng)絡(luò)，提出浙貝母-瓜蔞配伍可能通過(guò)調(diào)控ELAVL1-ENO1-NCL軸的表達(dá)影響COPD并發(fā)HF的進(jìn)展，涉及肺部氣道重塑、肺血管內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙、肺損傷、肺纖維化及感染相關(guān)的炎癥途徑，心肌細(xì)胞相關(guān)損傷、糖代謝及心肌纖維化、心肌肥厚等。ELAV樣蛋白1（ELAVL1）是一種mRNA穩(wěn)定蛋白，在COPD的肺組織中高度表達(dá)，影響COPD氣道重塑過(guò)程［17］；ELAVL1在衰竭心臟中表達(dá)下調(diào)，與HF過(guò)程中心律失常及房顫的風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)［18］；調(diào)控ELAVL1表達(dá)能夠減輕過(guò)氧化氫誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞損傷［19］。肺血管重塑是肺動(dòng)脈高壓的核心環(huán)節(jié)， 其始動(dòng)因素涉及肺動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙，α烯醇酶（alpha enolase，ENO1）是肺血管內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)的低氧應(yīng)激蛋白，靶向ENO1-PI3K-Akt-mTOR軸改善低氧相關(guān)炎癥導(dǎo)致的線粒體功能障礙，調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞功能紊亂和代謝重編程，減緩低氧性肺動(dòng)脈高壓的進(jìn)展［20］；而HF時(shí)由于能量供應(yīng)減少和代謝重塑，心肌供能底物從脂肪酸轉(zhuǎn)向糖類(lèi)等碳水化合物，同樣涉及糖代謝相關(guān)基因ENO1［21］；抑制ENO1轉(zhuǎn)錄通過(guò)影響糖酵解途徑減少心肌梗死后的心肌纖維化［22］。核仁是感染過(guò)程中炎癥 RNA 的衰變場(chǎng)所，核仁素（nucleolin，NCL）則是穿梭于細(xì)胞核、細(xì)胞漿與細(xì)胞膜之間的蛋白，在肺部病原微生物感染和自身免疫疾病中發(fā)揮一定作用，作為引導(dǎo)因子代表感染期間維持炎癥基因表達(dá)完整性和免疫穩(wěn)態(tài)的核仁依賴(lài)性途徑［23］。肺泡巨噬細(xì)胞膜表面的NCL參與脂多糖內(nèi)化，抑制NCL表達(dá)能夠減弱核因子活性進(jìn)而減少TNF-α和IL-6表達(dá)，減輕肺損傷［24］；抑制NCL表達(dá)還減輕二氧化硅誘導(dǎo)的肺纖維化進(jìn)展［25］。NCL在缺血-再灌注損傷大鼠心肌及氧化應(yīng)激損傷的心肌細(xì)胞中表達(dá)下調(diào)且蛋白發(fā)生斷裂［26］；還參與壓力負(fù)荷增加相關(guān)的心肌肥厚的進(jìn)展過(guò)程［27］。

分子對(duì)接證實(shí)瓜蔞酸與貝母新堿，與ELAVL1、ENO1、NCL靶蛋白的結(jié)合高度穩(wěn)定，且貝母新堿與3種蛋白的結(jié)合力均強(qiáng)于瓜蔞酸。貝母新堿作為浙貝母“化痰散結(jié)”的主要活性成分，通過(guò)作用于M受體、拈抗內(nèi)鈣釋放，從而達(dá)到舒張氣管平滑肌實(shí)現(xiàn)平喘的作用，同時(shí)明顯減輕脂多糖所致肺組織病理學(xué)變化，減少黏液分泌并降低肺泡灌洗液中總蛋白、白細(xì)胞總數(shù)及淋巴細(xì)胞和中性粒細(xì)胞數(shù)量；瓜蔞酸作為瓜蔞“寬胸散結(jié)”的主要活性成分，通過(guò)降低血小板凝聚、擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈、增加冠脈血流量、并對(duì)垂體后葉素誘導(dǎo)的大鼠急性心肌缺血有明顯保護(hù)作用，有效延緩HF進(jìn)展。這也恰好體現(xiàn)了兩者配伍后先治肺再調(diào)心，相須為用以實(shí)現(xiàn)心肺共治的作用特點(diǎn)。

綜上，本文的研究從系統(tǒng)藥理學(xué)的角度證明了浙貝母-瓜蔞配伍用于慢性阻塞性肺病的治療，可能通過(guò)調(diào)控ELAVL1-ENO1-NCL軸的表達(dá)，在治療COPD進(jìn)展的同時(shí)進(jìn)一步降低并發(fā)心臟衰竭的風(fēng)險(xiǎn)。這與慢性阻塞性肺病并發(fā)心臟衰竭的中醫(yī)治則理論不謀而合，浙貝母清熱化痰用于治療痰熱咳喘、咯痰黃稠之證，散結(jié)開(kāi)郁用于治療痰熱互結(jié)所致的胸悶心煩之證及瘰疬痰核等；瓜蔞利氣開(kāi)郁，將胸中濁湯下行而起到寬胸散結(jié)的功效，用于改善痰氣交阻、胸陽(yáng)不振所引起的胸痹疼痛，兩者配伍相須為用先治肺再調(diào)心以實(shí)現(xiàn)心肺共治。

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