藥食同源類中藥治療骨髓抑制的用藥規(guī)律及潛在機(jī)制分析

高一喬，張一鑫，楊玉葉，魏召巍

(新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院藥物分析學(xué)教研室,河南 新鄉(xiāng) 453003)

化學(xué)治療是腫瘤的主要治療手段之一,但化學(xué)治療類藥物在殺死腫瘤細(xì)胞的同時,也會對正常細(xì)胞造成損傷,誘發(fā)多種不良反應(yīng),如骨髓抑制、胃腸道反應(yīng)、肝腎毒性、周圍神經(jīng)毒性等,其中以骨髓抑制最為常見。臨床數(shù)據(jù)表明,在化學(xué)治療過程中,約80%患者會出現(xiàn)不同程度的骨髓抑制,主要表現(xiàn)為造血功能障礙,進(jìn)而誘發(fā)免疫功能下降、感染等癥狀[1],嚴(yán)重影響腫瘤患者的治愈率及生活質(zhì)量。隨著中西醫(yī)結(jié)合在腫瘤治療領(lǐng)域的發(fā)展,中藥已被證明是防治骨髓抑制的安全、有效手段[2-3]。口服類中藥組方作為一種輔助療法,雖然在多類腫瘤化學(xué)治療過程中展現(xiàn)出增效減毒的獨(dú)特優(yōu)勢[4],但仍存在患者用藥依從性差、難以堅(jiān)持服用等臨床實(shí)際困難。藥食同源在我國歷史悠久,早在《黃帝內(nèi)經(jīng)太素》便有記載:“空腹食之為食物,患者食之為藥物”。藥食同源類中藥(medicinal and edible herbs,MEHs)多具有平和溫潤、簡便惠民、營養(yǎng)豐富、安全性高等特點(diǎn),更適于化學(xué)治療不良反應(yīng)的預(yù)防及治療,但因其缺少基礎(chǔ)理論研究支持,以致臨床難以推廣和規(guī)范管理[5]。近年來,隨著大眾養(yǎng)生保健意識的不斷提高,MEHs及其理念越來越頻繁地出現(xiàn)在大眾視野[6],并于2021年正式進(jìn)入了依法管理階段[7]。然而,目前尚未有文獻(xiàn)對MEHs治療骨髓抑制進(jìn)行系統(tǒng)性分析。因此,本研究基于國家衛(wèi)生健康委員會公布的《按照傳統(tǒng)既是食品又是中藥材的物質(zhì)目錄管理規(guī)定》[8],結(jié)合文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫檢索并整理了2011-2023年國內(nèi)外公開發(fā)表的MEHs治療骨髓抑制的臨床文獻(xiàn),通過數(shù)據(jù)分析,歸納MEHs治療骨髓抑制的用藥規(guī)律,總結(jié)其潛在作用機(jī)制,以期為MEHs的臨床選方用藥及作用機(jī)制研究提供參考。

1 資料與方法

1.1 處方來源

采用主題詞加關(guān)鍵詞的檢索方式,在Web of science、中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)知識服務(wù)平臺、維普中文期刊、中國生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)等數(shù)據(jù)庫中檢索2011-2023年有關(guān)中藥治療骨髓抑制的文獻(xiàn)報(bào)道,檢索詞包括化學(xué)治療、骨髓抑制、中醫(yī)、中藥、辨證論治等。

1.2 文獻(xiàn)納入標(biāo)準(zhǔn)

(1)符合上述檢索范圍;(2)中藥內(nèi)服方緩解化學(xué)治療后骨髓抑制(腫瘤類別不限);(3)處方完整且僅為內(nèi)服用法,并刪去隨癥加減;(4)處方中包含藥食同源名單記載藥物;(5)有固定藥物組成;(6)研究結(jié)果表明中藥處方對化學(xué)治療所致骨髓抑制有明確的治療藥效。

1.3 文獻(xiàn)排除標(biāo)準(zhǔn)

(1)只有處方名或組方中藥不完整的文獻(xiàn);(2)研究對象為中成藥、用藥途徑非口服的文獻(xiàn);(3)處方中不包括藥食同源名單記載藥物的文獻(xiàn);(4)重復(fù)文獻(xiàn)(重復(fù)研究的文獻(xiàn):同一作者、同一處方發(fā)表2篇或以上文章的,取發(fā)表時間在前的一篇)、綜述、科普、訪談類、個案報(bào)道、動物實(shí)驗(yàn)類等文獻(xiàn)。

1.4 數(shù)據(jù)規(guī)范化處理

參考《中藥學(xué)》[9]、2020年版《中華人民共和國藥典》[10]中藥名稱進(jìn)行規(guī)范,如當(dāng)歸尾、當(dāng)歸身統(tǒng)一為當(dāng)歸等。

1.5 方劑錄入與統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

按照納入、排除標(biāo)準(zhǔn)篩選出符合要求的文獻(xiàn),經(jīng)整理將方內(nèi)藥物依次錄入Excel表,得到文獻(xiàn)中各味中藥的總體報(bào)道次數(shù)(中藥總頻數(shù))及某一味中藥的報(bào)道次數(shù)(單味中藥用藥頻數(shù)),同時篩選得到MEHs的總體報(bào)道次數(shù)(MEHs總頻數(shù))及某一味MEHs的報(bào)道次數(shù)(單味MEHs用藥頻數(shù))。根據(jù)單味MEHs用藥頻數(shù)結(jié)果,利用IBM SPSS Statistics 25軟件中“組間聯(lián)接結(jié)合二元測量”的方法對排名前20的MEHs進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析,得到譜系圖后總結(jié)歸納得到核心藥物組合。同時,利用SPSS Modeler 18.0統(tǒng)計(jì)軟件的Apriori算法功能進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析,計(jì)算得到MEHs用藥組合的最佳支持度(某中藥組合出現(xiàn)的次數(shù)與所有中藥組合出現(xiàn)總次數(shù)的比值×100%)、置信度(固定君藥時,某佐使中藥出現(xiàn)的概率)以及提升度(君藥對某佐使中藥出現(xiàn)概率提升的倍數(shù)),并以支持度>30%、置信度≥80%、提升度≥1倍為篩選條件[11],得到治療骨髓抑制的常見MEHs組合。

將所納入文獻(xiàn)引用格式統(tǒng)一為Refworks格式后,導(dǎo)入CiteSpace軟件,以每篇納入文獻(xiàn)的發(fā)表年份、所報(bào)道中藥作為“Node”,進(jìn)行可視化分析,構(gòu)建藥食同源類中藥頻數(shù)共現(xiàn)譜圖,以不同顏色區(qū)分文獻(xiàn)發(fā)表年份,連接線表示各中藥間配伍關(guān)系。

2 結(jié)果

2.1 文獻(xiàn)基本情況

按照所述檢索方式,共檢索到1 127篇文獻(xiàn)。根據(jù)納入、排除標(biāo)準(zhǔn)最終納入文獻(xiàn)123篇,處方123組,涉及中藥170味,其中MEHs 38味,分別為:黃芪、當(dāng)歸、茯苓、黨參、炙甘草、甘草、枸杞子、黃精、阿膠、人參、山藥、大棗、雞內(nèi)金、麥芽、薏苡仁、姜、砂仁、山茱萸、山楂、杜仲、肉蓯蓉、靈芝、魚腥草、西洋參、桔梗、西紅花、益智仁、鐵皮石斛、桃仁、龍眼肉、藿香、玉竹、夏枯草、萊菔子、姜黃、佛手、酸棗仁、百合。

2.2 所納入處方中藥及MEHs頻數(shù)分析

對上述123組方劑內(nèi)中藥的用藥頻數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),得到中藥總頻數(shù)為1 422,MEHs總頻數(shù)為640。其中用藥頻數(shù)排前10位的中藥分別為:黃芪(101次)、當(dāng)歸(79次)、茯苓(67次)、白術(shù)(62次)、黨參(61次)、雞血藤(50次)、熟地黃(47次)、炙甘草(37次)、甘草(33次)、白芍(31次)。用藥頻數(shù)排前10位的MEHs分別為:黃芪(101次)、當(dāng)歸(79次)、茯苓(67次)、黨參(61次)、炙甘草(37次)、甘草(33次)、枸杞子(31次)、黃精(30次)、阿膠(26次)、人參(17次)。二者使用頻次排序靠前的均為黃芪、當(dāng)歸、茯苓、黨參等,可見,MEHs在治療化學(xué)藥物所致骨髓抑制方面具有較為明顯的優(yōu)勢及應(yīng)用前景。

2.3 MEHs藥性聚類分析

對MEHs頻數(shù)統(tǒng)計(jì)前20位的中藥進(jìn)行聚類分析(圖1),共得到5類核心藥組,按照其中藥藥性及功效命名,分別為:補(bǔ)中益氣組(大棗、姜、當(dāng)歸、炙甘草)、健脾祛濕組(茯苓、黨參、甘草、薏苡仁)、益氣固腎組(山茱萸、杜仲、山藥、人參)、補(bǔ)腎健脾組(枸杞子、黃精、黃芪)和運(yùn)脾化積組(麥芽、山楂、阿膠、雞內(nèi)金、砂仁)。

圖1 MEHs聚類分析樹狀圖

2.4 MEHs關(guān)聯(lián)分析

按照所述統(tǒng)計(jì)分析方法,篩選出5組常見MEHs組合(支持度大小排名前5),結(jié)果見表1。5組常見治療化學(xué)藥物所致骨髓抑制的MEHs組合中,黃芪均作為君藥,與其配伍的佐使藥物及出現(xiàn)概率分別為當(dāng)歸(88.61%)、茯苓(80.00%)、茯苓-當(dāng)歸(86.36%)、黨參-茯苓(81.40%)、黨參-當(dāng)歸(85.71%)。

表1 MEHs關(guān)聯(lián)分析

2.5 MEHs年度頻數(shù)共現(xiàn)分析

利用CiteSpace軟件對納入文獻(xiàn)所報(bào)道的MEHs進(jìn)行年度頻數(shù)共現(xiàn)可視化分析,結(jié)果顯示,近10 a來,黃芪、當(dāng)歸、地黃、雞血藤、白術(shù)、黨參、甘草、茯苓、白芍等MEHs始終為化學(xué)治療所致骨髓抑制中藥防治研究領(lǐng)域的熱點(diǎn),且不同中藥之間譜線連接密集、配伍復(fù)雜,難以直觀發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵配伍信息及配伍規(guī)律(圖2)。因此,有必要對相關(guān)研究進(jìn)行整體性歸納,梳理研究脈絡(luò),為后續(xù)研究提供參考。

圖2 MEHs頻數(shù)共現(xiàn)譜圖

3 討論

通過對納入文獻(xiàn)的歸納總結(jié),MEHs抗化學(xué)治療所致骨髓抑制的潛在機(jī)制主要涉及促進(jìn)造血干細(xì)胞(hematopoietic stem cells,HSCs)增殖、延緩HSCs衰老等。

3.1 MEHs促進(jìn)HSCs增殖

3.1.1 MEHs調(diào)控造血相關(guān)因子表達(dá)

肖彬等[12]研究發(fā)現(xiàn),黃芪多糖能夠刺激人粒單系祖細(xì)胞集落形成單位的生成,促進(jìn)骨髓造血。ZHANG等[13]研究證實(shí),黃芪中的芒柄花素可通過誘導(dǎo)促紅細(xì)胞生成素(erythropoietin,EPO)的分泌來增強(qiáng)骨髓造血功能,緩解由環(huán)磷酰胺引起的貧血癥狀。黃芪皂苷可通過升高血清白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-2、IL-4水平以及降低血清IL-6水平來改善化學(xué)治療引起的骨髓抑制[14]。此外,黃芪甲苷及毛蕊異黃酮配伍可上調(diào)EPO、IL-4、轉(zhuǎn)化生長因子-β等相關(guān)細(xì)胞因子的表達(dá),促進(jìn)化學(xué)治療所致骨髓抑制小鼠骨髓干細(xì)胞的增殖[15]。張磊[16]研究發(fā)現(xiàn),枸杞多糖可通過降低骨髓微環(huán)境中活性氧水平、促進(jìn)骨髓單個核細(xì)胞表面黏附分子的表達(dá)來保護(hù)HSCs免受氧化損傷,降低HSCs凋亡,并促進(jìn)其增殖。有研究指出,懷山藥提取物可通過提高骨髓造血微環(huán)境中基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloprotein,MMP)-2和MMP-9的表達(dá),促進(jìn)骨髓有核細(xì)胞增殖,修復(fù)化學(xué)治療所致骨髓造血微環(huán)境損傷,進(jìn)而促進(jìn)血液生成[17]。葉婷婷[18]研究發(fā)現(xiàn),人參皂苷Rg2可通過調(diào)控Cd74、Igkc等骨髓淋巴系相關(guān)譜系基因表達(dá),維持造血微環(huán)境穩(wěn)態(tài)并促進(jìn)骨髓造血功能恢復(fù)。ZHU等[19]通過動物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),靈芝多糖可增加骨髓抑制小鼠血清中IL-1β、IL-6、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、粒細(xì)胞集落刺激因子和γ-干擾素(interferon-γ,IFN-γ)的表達(dá)水平,刺激造血生長因子分泌,改善造血微環(huán)境,增強(qiáng)HSCs活性;CHEN等[20]研究發(fā)現(xiàn),姜黃素可上調(diào)骨髓中乳腺癌1號基因(breast cancer 1,BRCA1)、BRCA2和切除修復(fù)交叉互補(bǔ)基因1的表達(dá),激活骨髓造血細(xì)胞DNA修復(fù),減弱卡鉑誘導(dǎo)的骨髓抑制。

3.1.2 MEHs對酪氨酸蛋白激酶2(janus kinase 2,JAK2)/信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄活化因子 5(signal transducer and activator of transcription 5,STAT5)信號通路的影響

李秀等[21]研究發(fā)現(xiàn),黃芪多糖能夠促進(jìn)骨髓非受體型JAK2及STAT5 mRNA的表達(dá),激活JAK2/STAT5信號通路,促進(jìn)紅系細(xì)胞增殖分化成熟,提高骨髓細(xì)胞增殖率。崔運(yùn)浩等[15]研究證實(shí),黃芪中的黃芪甲苷及毛蕊異黃酮能夠促進(jìn)JAK2和STAT5的磷酸化修飾蛋白表達(dá),下調(diào)細(xì)胞因子信號通路抑制因子3 mRNA表達(dá),從而激活JAK2/STAT5信號通路,促進(jìn)骨髓造血功能的修復(fù);進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),黃芪甲苷及毛蕊異黃酮可通過上調(diào)細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(cyclin-dependent kinase,CDK)4水平,提高G1/S-特異性周期蛋白-D1 mRNA的表達(dá),降低半胱氨酸天冬氨酸特異性蛋白酶(cysteinyl aspartate specific proteinase,caspase)-3水平,促進(jìn)化學(xué)治療后骨髓抑制小鼠骨髓干細(xì)胞的增殖和分化。同時,黃芪甲苷也可促進(jìn)轉(zhuǎn)錄因子GATA 結(jié)合蛋白 1(GATA binding protein 1 gene,GATA1)的表達(dá)[22],為骨髓干細(xì)胞紅系分化發(fā)育創(chuàng)造條件。

3.1.3 MEHs對磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylin-ositol-3-kinase,PI3K)/蛋白激酶 B(protein kinase B,AKT)信號通路的影響

孔惠敏等[23]研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)歸多糖可通過Toll 樣受體 4(Toll-like receptor 4,TLR4)激活PI3K/AKT信號通路,降低細(xì)胞線粒體膜電位去極化和caspase-3活性,減少造血細(xì)胞凋亡;ZHANG等[24]研究發(fā)現(xiàn),復(fù)方阿膠漿中的地黃苷等3種單體成分能夠通過細(xì)胞外基質(zhì)受體相互作用改善骨髓微環(huán)境,調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)PI3K/AKT信號通路,促進(jìn)骨髓HSCs增殖;朱志健等[25]使用黃芪甲苷配伍阿魏酸干預(yù)順鉑誘導(dǎo)的骨髓抑制大鼠模型,結(jié)果發(fā)現(xiàn),其能夠激活PI3K/AKT信號通路,促進(jìn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的增殖并降低其凋亡。崔運(yùn)浩等[26-27]研究發(fā)現(xiàn),黃芪多糖及當(dāng)歸多糖合用能夠通過介導(dǎo)PI3K/AKT信號通路,上調(diào)pPI3K、pAKT和GATA1蛋白的表達(dá),促進(jìn)骨髓干細(xì)胞的增殖與分化。

3.1.4 MEHs對絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)及相關(guān)信號通路的影響

許卓[28]研究發(fā)現(xiàn),黃芪多糖聯(lián)用當(dāng)歸多糖可升高血小板生成素和IL-2表達(dá)、下調(diào)IFN-γ水平,進(jìn)而激活大鼠MAPK信號通路,促進(jìn)骨髓造血細(xì)胞增殖。HAN等[29]研究發(fā)現(xiàn),人參皂苷化合物能通過絲裂原活化細(xì)胞外信號調(diào)控的激酶(extracellular signal-regulated kinase,ERK)信號通路調(diào)控細(xì)胞凋亡,促進(jìn)細(xì)胞進(jìn)入正常的細(xì)胞周期。ZHAO等[30]研究發(fā)現(xiàn),靈芝多糖可與巨噬細(xì)胞上Toll樣受體4受體結(jié)合,激活ERK和應(yīng)激活化蛋白激酶,誘導(dǎo)IL-1表達(dá),進(jìn)而緩解化學(xué)治療引起的骨髓抑制。

3.2 MEHs干預(yù)HSCs衰老相關(guān)信號通路

3.2.1 MEHs對β-連環(huán)蛋白(β-catenin)信號通路的影響

研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)歸多糖能夠通過調(diào)節(jié)β-catenin信號通路,下調(diào)β-catenin、磷酸化糖原合成酶激酶-3β、T細(xì)胞因子-4蛋白的表達(dá),上調(diào)糖原合成酶激酶-3β蛋白表達(dá),抑制HSCs過度衰老,同時下調(diào)叉頭框蛋白O1的表達(dá)水平,減少化學(xué)治療藥物所誘導(dǎo)的HSCs凋亡[31-32]。此外,人參皂苷Rg1也可通過調(diào)控該信號通路并阻礙氧化應(yīng)激介導(dǎo)下的DNA損傷[33-34],從而延緩造血干/祖細(xì)胞及骨髓間充質(zhì)細(xì)胞的衰老。

3.2.2 MEHs對核因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)信號通路的影響

研究發(fā)現(xiàn),人參皂苷Rg1可通過調(diào)節(jié) NF-κB信號通路中相關(guān)蛋白如沉默信息調(diào)節(jié)因子(silent information regulator,SIRT)1、SIRT6等,發(fā)揮對該信號通路的調(diào)控作用[35-37];阿膠中的地黃苷[38]等成分也可通過調(diào)控該信號通路延緩造血干細(xì)胞的衰老。

3.2.3 MEHs對腫瘤蛋白53(tumor protein 53,p53)/細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制蛋白(cell cycle-dependent kinase inhibitor,p21)信號通路的影響

有研究證明,當(dāng)歸多糖[39]、黨參多糖[40]及人參皂苷Rg1[41-42]可通過改善衰老造血干細(xì)胞的周期阻滯,降低p53-p21信號通路中細(xì)胞周期相關(guān)因子如p21、p53及細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶4/6(cyclin-dependent kinase 4/6,CDK4/6)等蛋白的表達(dá)水平,緩解HSCs的衰老。

3.2.4 MEHs對B淋巴細(xì)胞瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)/Bcl-2相關(guān)X蛋白(Bcl-2 associated X protein,Bax)信號通路的影響

崔運(yùn)浩[22]研究證實(shí),黃芪中的黃芪甲苷及毛蕊異黃酮能夠上調(diào)抗細(xì)胞凋亡因子Bcl-2和Bcl-2基因相關(guān)啟動子mRNA的表達(dá);另一研究中也發(fā)現(xiàn),黃芪多糖與當(dāng)歸多糖可通過促進(jìn)Bcl-2 mRNA表達(dá)、降低Bax和caspase-9 mRNA表達(dá),發(fā)揮對造血細(xì)胞凋亡的調(diào)控作用[27]。此外,HAN等[29]、李義波等[40]同樣證實(shí)了黨參多糖及人參皂苷能夠通過調(diào)控Bcl-2/Bax信號通路來減少HSCs的凋亡。

4 結(jié)論

目前,“藥從食來,食具藥功,藥具食性”等藥食同源觀點(diǎn)日漸興盛。MEHs不僅可以平穩(wěn)發(fā)揮其藥效,同時兼具良好口感和適應(yīng)性,在緩解骨髓抑制等慢性疾病的輔助治療中具有明顯優(yōu)勢。本文經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),臨床MEHs緩解化學(xué)治療所致骨髓抑制的相關(guān)報(bào)道主要集中在黃芪與當(dāng)歸、茯苓、黨參等藥味的配伍組合,并通過促進(jìn)造血干細(xì)胞增殖、延緩造血干細(xì)胞衰老等機(jī)制發(fā)揮藥效。因此,后續(xù)可將上述MEHs組合作為切入點(diǎn),從質(zhì)量控制、物質(zhì)基礎(chǔ)、作用機(jī)制等多個角度進(jìn)一步開展系統(tǒng)性研究,深入開發(fā)MEHs在治療骨髓抑制等疾病中的功效及臨床應(yīng)用價值。