基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和生物信息學(xué)探討生脈飲（黨參方）治療慢性心力衰竭的作用機(jī)制

張赤道，吳文俊，邢作英，邱伯雍，朱明軍，王永霞

摘要目的：運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和生物信息學(xué)方法，探究生脈飲（黨參方）治療慢性心力衰竭（CHF）的活性成分、作用靶點(diǎn)和分子通路，闡明生脈飲（黨參方）治療CHF的分子機(jī)制。方法：借助中藥系統(tǒng)藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)與分析平臺(tái)（TCMSP）以及BATMAN-TCM平臺(tái)獲取生脈飲（黨參方）有效活性成分及化合物潛在靶點(diǎn)，檢索GeneCards、治療靶點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)（TTD）、DrugBank、DisGeNET數(shù)據(jù)庫(kù)，篩選CHF相關(guān)靶點(diǎn)；將化合物與疾病交集靶點(diǎn)通過(guò)STRING數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建蛋白相互作用（PPI）網(wǎng)絡(luò)圖，采用Cytoscape軟件獲得生脈飲（黨參方）作用于CHF的關(guān)鍵化合物和核心靶點(diǎn)，使用R語(yǔ)言軟件包進(jìn)行基因本體（GO）生物學(xué)過(guò)程分析和京都基因與基因組百科全書（KEGG）通路分析并可視化，在基因表達(dá)綜合數(shù)據(jù)庫(kù)（GEO）下載CHF基因表達(dá)芯片，經(jīng)過(guò)R語(yǔ)言軟件包處理后驗(yàn)證核心靶點(diǎn)基因差異表達(dá)情況，最后，使用Autodock軟件將有效成分和核心靶點(diǎn)進(jìn)行分子對(duì)接再次驗(yàn)證，并將結(jié)果可視化展示。結(jié)果：共篩選得到35個(gè)有效化學(xué)成分、120個(gè)潛在靶點(diǎn)，獲得菠菜甾醇、11-羥基蘭金斷腸草堿、α菠菜甾醇、鄰苯二甲酸二異辛酯、黃豆黃素、去氧哈林通堿等有效成分，絲氨酸/蘇氨酸激酶（AKT1）、非受體酪氨酸激酶（SRC）、表皮生長(zhǎng)因子受體（EGFR）等核心靶點(diǎn)，關(guān)鍵通路包括氧化應(yīng)激、酪氨酸磷酸化修飾、磷脂酰肌醇-3激酶/蛋白激酶B（PI3K/AKT）等。GEO芯片驗(yàn)證結(jié)果顯示核心靶點(diǎn)在健康組與疾病組之間差異表達(dá)明顯。分子對(duì)接結(jié)果顯示生脈飲（黨參方）關(guān)鍵有效成分與核心靶點(diǎn)整體結(jié)合較好。結(jié)論：生脈飲（黨參方）可能通過(guò)AKT1、SRC、EGFR、熱休克蛋白（HSP90AA1）、前列腺素內(nèi)過(guò)氧化物合酶 2（PTGS2）、基質(zhì)金屬蛋白酶9（MMP-9）等多靶點(diǎn)和PI3K/AKT信號(hào)通路改善心肌重塑、抑制細(xì)胞凋亡、調(diào)節(jié)雌激素、抗脂質(zhì)及動(dòng)脈粥樣硬化等作用改善CHF。

關(guān)鍵詞心力衰竭；生脈飲；網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)；生物信息學(xué)；活性成分；分子機(jī)制

doi：10.12102/j.issn.1672-1349.2024.08.001

The Mechanism of Shengmai Decoction（Dangshen Formula） for Treating Chronic Heart Failure Based on Network Pharmacology and Bioinformatics

ZHANG Chidao， WU Wenjun， XING Zuoying， QIU Boyong， ZHU Mingjun， WANG Yongxia

The First Affiliated Hospital of Henan University of Chinese Medicine， Zhengzhou 450000， Henan， China

Corresponding AuthorWANG Yongxia， E-mail： wyxchzhq@163.com

AbstractObjective：To explore the active ingredients，targets and molecular pathways of Shengmai Decoction（Dangshen Formula） for the treatment of chronic heart failure（CHF） using network pharmacology and bioinformatics，and to clarify the molecular mechanism of Shengmai Decoction（Dangshen Formula） in the treatment of CHF.Methods：Potential targets of active ingredients and compounds of Shengmai Decoction（Dangshen Formula） were obtained by Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Platform（TCMSP） and Batmatic-TCM platform.GeneCards，therapeutic target database（TTD），DrugBank and DisGeNET databases were searched to screen CHF-related targets.The protein interaction（PPI） network diagram was constructed by STRING database，and Cytoscape software was used to obtain the key compounds and core targets of CHF acted by Shengmai Decoction（Dangshen Formula）.The R language software package was used to analyze the biological process of gene ontology（GO） and the Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes（KEGG） pathway.The CHF gene expression chip was downloaded from the integrated gene expression database（GEO） and the differential expression of core target genes was verified after processing with the R language software package.The molecular docking of the active ingredient and the core target was verified again by? the Autodock software，and the results were visualized and displayed.Results：A total of 35 active chemical components and 120 potential targets were screened，and the active components such as spinach sterol，11-hydroxylanguinarianserine，α-spinach sterol，diisooctyl phthalate，soybean xanthin，and deoxynivalenol base，the core targets such as serine/threonine kinase（AKT1），non-receptor tyrosine kinase（SRC），and epidermal growth factor receptor（EGFR），and the key pathways including oxidative stress，tyrosine phosphorylation modification，phosphatidylinositol-3 kinase/protein kinase B（PI3K/AKT） were obtained.The results of GEO microarray validation showed that the core targets were differentially expressed between the healthy and diseased groups.The results of molecular docking showed that the key active ingredients of Shengmai Decoction（Dangshen Formula） were well combined with the core targets.Conclusion：Shengmai Decoction（Dangshen Formula） might improve chronic heart failure through AKT1，SRC，EGFR，heat shock proteins（HSP90AA1），prostaglandin endoperoxide synthase 2（PTGS2），matrix metalloproteinases 9（MMP-9） and other multi-targets and PI3K/AKT signaling pathway，and improve cardiac remodeling，inhibit cell apoptosis，regulate estrogen，anti-lipid and atherosclerosis.remodeling，inhibition of apoptosis，regulation of estrogen，anti-lipid and atherosclerotic.

Keywordsheart failure; Shengmai Decoction; network pharmacology; bioinformatics; active ingredient; molecular mechanism

慢性心力衰竭（chronic heart failure，CHF）是由心肌病變、心臟負(fù)荷異常和心律失常等原因?qū)е碌男氖沂湛s和（或）舒張功能下降，從而引起的一組復(fù)雜臨床綜合征［1］。據(jù)統(tǒng)計(jì)，至2022年，我國(guó)心血管疾病病人約3.30億人，其中心力衰竭病人約890萬(wàn)人［2］。83%的心力衰竭病人每年至少住院1次，43%的病人每年至少住院4次［3］。目前，我國(guó)心力衰竭指南推薦血管緊張素受體-腦啡肽酶抑制劑、腎素-血管緊張素-醛固酮受體拮抗劑、β受體阻斷劑、利尿劑等藥物來(lái)治療心力衰竭病人，從而延緩心力衰竭惡化以及降低病人死亡風(fēng)險(xiǎn)［4］。但是，由于慢性心力衰竭的病程持久性，長(zhǎng)期使用這些治療藥物最終會(huì)出現(xiàn)多系統(tǒng)的不良反應(yīng)，如低血壓、腎衰竭、電解質(zhì)紊亂等［5］。心力衰竭在中醫(yī)歸屬于“心水病”，根據(jù)主要癥狀的不同，分屬“痰飲”“水腫”“虛勞”的范疇。傳統(tǒng)生脈飲來(lái)自《醫(yī)學(xué)啟源》，具有益氣復(fù)脈、養(yǎng)陰生津的功效，其中人參藥性溫?zé)幔^為燥烈，主要應(yīng)用于急性心肌梗死、心力衰竭等急重癥病人，由其演變出的黨參方，藥性平和，不燥不膩，適用于慢性心血管疾病輕癥病人長(zhǎng)期服用，而無(wú)助邪之弊［6］。? ? ? ? 生脈飲（黨參方）化學(xué)成分復(fù)雜，作用靶點(diǎn)眾多，現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明其對(duì)心血管疾病具有較好療效，能夠保護(hù)心臟功能，改善心臟狀態(tài)，同時(shí)對(duì)其他系統(tǒng)疾病也具有不同程度的治療作用［7］。但其對(duì)于慢性心力衰竭的干預(yù)作用機(jī)制尚不明確，缺乏分子靶點(diǎn)與通路信號(hào)的研究。因此，本研究通過(guò)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法，建立生脈飲（黨參方）-慢性心力衰竭-靶點(diǎn)互作網(wǎng)絡(luò)，將中藥復(fù)方眾多有效活性成分和疾病作用靶點(diǎn)結(jié)合，從分子水平和作用通路探索其與臨床療效之間的關(guān)聯(lián)，以期能夠?yàn)榕R床治療慢性心力衰竭用藥提供參考。

1資料與方法

1.1生脈飲（黨參方）化學(xué)成分及作用靶點(diǎn)篩選

檢索中藥系統(tǒng)藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)與分析平臺(tái)（TCMSP）（http：//lsp.nwu.edu.cn/tcmsp.php）數(shù)據(jù)庫(kù)和BATMAN-TCM（http：//bionet.ncpsb.org/batman-tcm/）數(shù)據(jù)庫(kù)中生脈飲（黨參方）的各味中藥，包括黨參、麥冬、五味子，并根據(jù)口服生物利用度（OB）、類藥性（DL）篩選出符合條件（OB≥30%，DL≥0.18）的候選化學(xué)成分［8］。通過(guò)查閱網(wǎng)絡(luò)文獻(xiàn)補(bǔ)充因上述條件被刪除，但是對(duì)疾病具有潛在療效的化學(xué)成分。之后在PubChem（http：//pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/）數(shù)據(jù)庫(kù)獲取其有效成分的SMILES結(jié)構(gòu)式，導(dǎo)入Swiss Target Prediction（http：//www.swisstargetprediction.cn/）數(shù)據(jù)庫(kù)中，以智人、Probability＞0.3為篩選條件進(jìn)行靶點(diǎn)預(yù)測(cè)，從而獲得相關(guān)靶蛋白，得到生脈飲所含中藥有效成分的所有靶點(diǎn)。

1.2慢性心力衰竭疾病靶點(diǎn)的確定

通過(guò)在DisGeNET［9］（https：//www.disgenet.org/）數(shù)據(jù)庫(kù)，GeneCards［10］（https：//www.genecards.org/）數(shù)據(jù)庫(kù)，DrugBank［11］（https：//go.drugbank.com/）數(shù)據(jù)庫(kù)和TTD［12］（http：//db.idrblab.net/ttd/）數(shù)據(jù)庫(kù)中以“chronic heart failure”為檢索詞，將其得到的靶點(diǎn)合并去重之后，獲得慢性心力衰竭主要涉及的靶點(diǎn)。

1.3“藥物-活性成分-疾病作用靶點(diǎn)”網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

通過(guò)Venny 2.1.0（http：//bioin fogp.cnb.csic.es/tools/venny/index.html）軟件對(duì)檢索所得靶點(diǎn)數(shù)據(jù)求交集，獲得生脈飲（黨參方）-慢性心力衰竭的共同靶點(diǎn)。之后以獲得的共同靶點(diǎn)構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)據(jù)表，以構(gòu)建的數(shù)據(jù)表作為Cytoscape 3.7.1的輸入文件構(gòu)建藥物-活性成分-疾病作用靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)圖。

1.4蛋白互作（PPI）網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

將生脈飲（黨參方）-慢性心力衰竭的共同靶點(diǎn)導(dǎo)入STRING（https：//string-db.org/）數(shù)據(jù)庫(kù)，限制物種為“Homo sapiens”，設(shè)置節(jié)點(diǎn)combine score≥0.4，同時(shí)隱藏孤立的靶點(diǎn)蛋白，獲取蛋白互作關(guān)系數(shù)據(jù)，將得到的TSV格式數(shù)據(jù)導(dǎo)入Cytoscape 3.7.1軟件進(jìn)行可視化處理，通過(guò)Network Analyzer工具進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析，繪制PPI網(wǎng)絡(luò)圖［13］。選擇Cytoscape 3.7.1插件Cyto NCA對(duì)PPI網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行拓?fù)浞治鐾瑫r(shí)計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的介數(shù)，接近中心性和子網(wǎng)絡(luò)中心性，以其疊加平均值為界限篩選出關(guān)鍵靶點(diǎn)，并以相同的方法得到核心靶點(diǎn)。

1.5基因本體（GO）生物學(xué)分析和京都基因與基因組百科全書（KEGG）通路分析

運(yùn)用R語(yǔ)言 “clusterProfiler”“ggplot2”等軟件程序包，對(duì)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建獲得的藥物-疾病交集靶點(diǎn)進(jìn)行GO和KEGG分析，并使用柱狀圖、氣泡圖等進(jìn)行可視化分析，以P＜0.05為界限，將其按照升序排列展示居前20位GO生物過(guò)程和KEGG代謝通路。

1.6基因表達(dá)綜合數(shù)據(jù)庫(kù)（GEO）芯片驗(yàn)證

在GEO數(shù)據(jù)庫(kù)（http：//www.ncbi.nlm.nih.gov-s.dres.hactcm.edu.cn/geo）中以“chronic heart failure”為檢索詞，檢索相關(guān)數(shù)據(jù)集。下載慢性心力衰竭基因表達(dá)矩陣和平臺(tái)注釋文件，使用平臺(tái)進(jìn)行l(wèi)og2化處理，使用R語(yǔ)言“preprocessCore”包進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，對(duì)于不同探針對(duì)應(yīng)的重復(fù)基因計(jì)算其平均值作為最終表達(dá)量，剔除沒有匹配到基因的探針。之后采用R語(yǔ)言“l(fā)imma”包去除批次效應(yīng)，通過(guò)主成分分析（principal component analysis，PCA）評(píng)估批次效應(yīng)是否去除。最后，使用R語(yǔ)言“ggplot2”“ggpubr”包繪制核心靶點(diǎn)的基因表達(dá)箱式圖，觀察核心靶點(diǎn)基因表達(dá)差異情況。

1.7分子對(duì)接

根據(jù)以上分析結(jié)果，查閱文獻(xiàn)，選取度值（Degree值）排名居前6位的藥物有效成分，通過(guò)Cytoscape插件Cyto NCA篩選得到的10個(gè)核心靶點(diǎn)依次進(jìn)行分子對(duì)接。從PubChem網(wǎng)站獲取各有效成分的2D結(jié)構(gòu)，之后使用Openbabel軟件將其轉(zhuǎn)化為PDB格式。通過(guò)PDB（https：//www.rcsb.org/）數(shù)據(jù)庫(kù)下載核心靶點(diǎn)的蛋白結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行分子對(duì)接之前對(duì)其進(jìn)行去水、加氫等預(yù)處理，之后將其導(dǎo)入AutodockTools 1.5.7軟件和Autodock Vina軟件進(jìn)行分子對(duì)接，計(jì)算化合物與核心靶點(diǎn)的結(jié)合能，并使用PyMOL軟件進(jìn)行可視化［14］。

2結(jié)果

2.1生脈飲相關(guān)中藥有效成分收集及靶點(diǎn)預(yù)測(cè)

經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)，黨參含有14個(gè)成分，五味子含有8個(gè)成分，麥冬含有16個(gè)成分，合并去重之后生脈飲共含有35個(gè)化學(xué)成分，同時(shí)收集其作用靶點(diǎn)，之后通過(guò)UniProt（https：//www.uniprot.org/）數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行名稱標(biāo)準(zhǔn)化，將各有效成分靶點(diǎn)合并去重之后得到 374個(gè)靶點(diǎn)，具體化學(xué)成分信息見表1。

2.2慢性心力衰竭疾病靶點(diǎn)的篩選

通過(guò)在DisGeNET數(shù)據(jù)庫(kù)、GeneCards數(shù)據(jù)庫(kù)、DrugBank數(shù)據(jù)庫(kù)和TTD數(shù)據(jù)庫(kù)中以“chronic heart failure”為檢索詞獲得疾病靶點(diǎn)，將各數(shù)據(jù)庫(kù)靶點(diǎn)合并去重之后，共得到1 500個(gè)疾病靶點(diǎn)。

2.3中藥-成分-疾病-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

通過(guò)韋恩圖發(fā)現(xiàn)，生脈飲（黨參方）和慢性心力衰竭共同靶點(diǎn)黑色部分共有120個(gè)，紫色部分為藥物靶點(diǎn)，共374個(gè)；黃色部分為疾病靶點(diǎn)，共1 500個(gè)。詳見圖1。使用交集靶點(diǎn)構(gòu)建中藥-成分-疾病-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中化合物與靶點(diǎn)之間的連線數(shù)目稱為自由度（Degree）值，自由度越高表明其作用靶點(diǎn)越多。圖2中棕色方塊代表五味子及其化學(xué)成分，綠色菱形代表黨參及其化學(xué)成分，藍(lán)色三角代表麥冬及其化學(xué)成分，紫色圓形代表交集基因靶點(diǎn)，紅色形狀代表慢性心力衰竭。進(jìn)行拓?fù)浞治?，發(fā)現(xiàn)Degree值排名居前6位的化合物依次為菠菜甾醇、11-羥基蘭金斷腸草堿、α菠菜甾醇、鄰苯二甲酸二異辛酯、黃豆黃素、去氧哈林通堿。

2.4PPI的構(gòu)建及核心靶點(diǎn)篩選

通過(guò)韋恩圖可觀察到交集靶點(diǎn)共120個(gè)，將其輸入STRING數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行PPI分析，得到PPI，之后導(dǎo)入Cytoscape 3.7.1進(jìn)行可視化處理，該網(wǎng)絡(luò)圖共有118個(gè)節(jié)點(diǎn)，Degree值平均為37.2，接近中心性（closeness）平均值為0.58，中介中心性（betweenness）平均值為0.032 1，節(jié)點(diǎn)顏色越深證明Degree值越高，線條粗細(xì)及顏色深度同樣代表度值大小，之后利用Cytoscape 3.7.1中的CytoNCA插件以點(diǎn)度中心性Degree值，接近中心性、中介中心性的疊加平均值為界限進(jìn)行關(guān)鍵靶點(diǎn)的篩選，并以相同的方法進(jìn)行核心靶點(diǎn)的篩選［15］。得到生脈飲治療慢性心力衰竭的核心靶點(diǎn)分別為絲氨酸/蘇氨酸激酶（AKT1）、非受體酪氨酸激酶（SRC）、表皮生長(zhǎng)因子受體（EGFR）、熱休克蛋白（HSP90AA1）、前列腺素內(nèi)過(guò)氧化物合酶 2（PTGS2）、基質(zhì)金屬蛋白酶9（MMP9）、上皮剪接調(diào)節(jié)蛋白1（ESR1）、過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體（PPARG）、Toll樣受體4、內(nèi)皮型一氧化氮合酶（NOS3）。詳見圖3。

2.5GO富集和KEGG通路分析

將交集基因通過(guò)R語(yǔ)言程序包進(jìn)行GO和KEGG分析，并依據(jù)P＜0.05升序展示前20條通路，GO富集分析共包括2 350個(gè)分析條目，包括2 044個(gè)生物過(guò)程（biological process，BP）分析條目，主要涉及肽基酪氨酸修飾、氧化應(yīng)激、絲裂原活化蛋白激酶、調(diào)節(jié)血液循環(huán)等生物過(guò)程；112個(gè)細(xì)胞組分（cellular components，CC）分析條目，主要包括神經(jīng)細(xì)胞體、囊泡腔、突觸前膜等細(xì)胞組成；194個(gè)分子功能（molecular functions，MF）分析條目，主要包括蛋白酪氨酸激酶活性、蛋白絲氨酸/蘇氨酸/酪氨酸激酶活性、生長(zhǎng)因子結(jié)合等分子功能。KEGG分析共包含158條通路，主要集中在脂質(zhì)和動(dòng)脈粥樣硬化、松弛素、前列腺素、雌激素、糖尿病并發(fā)癥等信號(hào)通路。詳見圖4、圖5。

2.6GEO芯片驗(yàn)證

在GEO數(shù)據(jù)庫(kù)下載GSE21125數(shù)據(jù)集，該數(shù)據(jù)集是由Smih等［16］進(jìn)行的不同心力衰竭階段的轉(zhuǎn)錄組分析，包括健康組、心力衰竭風(fēng)險(xiǎn)組、無(wú)癥狀左心室功能障礙組、慢性心力衰竭組、急性心力衰竭組，每組包含9個(gè)樣本。本研究選取健康組及慢性心力衰竭組進(jìn)行分析驗(yàn)證，通過(guò)R語(yǔ)言軟件包對(duì)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，去除批次效應(yīng)等處理，之后繪制核心靶點(diǎn)的基因表達(dá)箱式圖。AKT1、SRC、EGFR、HSP90AA1、PTGS2、MMP-9、ESR1、PPARG、TLR4、eNOS在健康組與慢性心力衰竭疾病組之間基因表達(dá)存在差異，其中AKT1、MMP-9、PPARG、SRC、PTGS2差異較為顯著。詳見圖6。

2.7分子對(duì)接

通過(guò)查閱文獻(xiàn)綜合判斷，選取10個(gè)核心靶點(diǎn)與藥物-化合物-疾病-靶標(biāo)網(wǎng)絡(luò)中Degree值排名居前6位的有效成分進(jìn)行分子對(duì)接。當(dāng)結(jié)合自由能小于－20.92 kJ/mol時(shí)代表結(jié)合能力較好。結(jié)果顯示，有效成分和核心靶點(diǎn)整體結(jié)合情況較好。其中，菠菜甾醇與AKT1結(jié)合能為－34.77kJ/mol，菠菜甾醇與MMP-9結(jié)合能為－40.04kJ/mol，11-羥基蘭金斷腸草堿與MMP-9結(jié)合能為－34.35 kJ/mol、α菠菜甾醇與MMP-9的結(jié)合能為－37.99 kJ/mol，絕對(duì)值位于前4位，因此將其對(duì)接結(jié)果通過(guò)Pymol軟件進(jìn)行可視化，并將其余對(duì)接結(jié)果通過(guò)R語(yǔ)言“heatmap”包繪制熱圖展示。詳見圖7、圖8。

3討論

慢性心力衰竭病因病機(jī)較為復(fù)雜，臨床醫(yī)家大多認(rèn)為心氣虧虛、營(yíng)血不足為病機(jī)之本，瘀血阻滯、痰飲內(nèi)停為病機(jī)之標(biāo)［17］。主要包括氣虛血瘀、氣陰兩虛、陽(yáng)虛水泛、喘脫危證等［18］。調(diào)查顯示，氣陰兩虛證是慢性心力衰竭最常見的雙因素合并虛證［19］。生脈飲（黨參方）由《醫(yī)學(xué)啟源》中人參方演變而來(lái)，臨床應(yīng)用比后者更為廣泛，但其具體作用機(jī)制的研究卻較為缺少，具有健脾益肺、養(yǎng)血生津的功效，廣泛應(yīng)用于慢性心力衰竭氣陰兩虛證的治療，并且取得顯著效果［20-22］。

本研究通過(guò)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法探討生脈飲（黨參方）治療慢性心力衰竭的潛在有效化學(xué)成分及靶點(diǎn)，并通過(guò)GEO芯片和分子對(duì)接進(jìn)行初步驗(yàn)證，最終得到35個(gè)有效化學(xué)成分及120個(gè)生脈飲（黨參方）-慢性心力衰竭交集靶點(diǎn)和20條信號(hào)通路，并構(gòu)建中藥-成分-疾病-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)和PPI蛋白互作網(wǎng)絡(luò)，在35個(gè)化學(xué)成分中，菠菜甾醇、11-羥基蘭金斷腸草堿、α菠菜甾醇、鄰苯二甲酸二異辛酯、黃豆黃素、去氧哈林通堿與潛在靶點(diǎn)的關(guān)聯(lián)度最高，可能是生脈飲治療慢性心力衰竭的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)，之后通過(guò)Cytoscape軟件對(duì)PPI蛋白互作網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行核心靶點(diǎn)的篩選，發(fā)現(xiàn)AKT1、SRC、EGFR、HSP90AA1、PTGS2、MMP-9、ESR1、PPARG、TLR4、eNOS可能在治療慢性心力衰竭方面發(fā)揮重要作用。

AKT 是一類 AGC 家族的絲氨酸/蘇氨酸激酶，其在PI3K-AKT信號(hào)通路中發(fā)揮關(guān)鍵作用，主要包括3種異構(gòu)體AKT1、AKT12、AKT3，其中AKT1在組織中廣泛表達(dá)［23］。有研究表明，將AKT1轉(zhuǎn)染至心臟后能縮小心肌梗死灶面積，明顯減少缺氧誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞凋亡［24］。SRC通過(guò)參與多條信號(hào)通路，如細(xì)胞增殖、遷移、腫瘤的發(fā)生等，來(lái)有效減慢心肌纖維化的進(jìn)程［25］。EGFR是一種絡(luò)氨酸激酶，可以作用于血管緊張素Ⅱ（AngⅡ）受體，促進(jìn)心肌細(xì)胞有絲分裂，對(duì)于心臟功能的成長(zhǎng)及發(fā)育起著至關(guān)重要的作用［26］。HSP90屬于熱休克蛋白家族的一個(gè)亞組，可以影響與心力衰竭相關(guān)的40余種蛋白激酶，并且與AKT相互作用并激活eNOS3，調(diào)節(jié)一氧化氮的生成，改善心臟血管狀態(tài)和血流供應(yīng)［27］。PTGS2是血栓形成的潛在靶標(biāo)，不僅可以降低血液黏度，而且可以調(diào)控肝星狀細(xì)胞的凋亡，減緩肝纖維化進(jìn)程［28-29］。MMP-9是基質(zhì)金屬蛋白酶的一種亞型，其增強(qiáng)表達(dá)可以有效改善心力衰竭的重要病理改變過(guò)程，即心肌重塑［30］。ESR1是雌激素受體，其可誘導(dǎo)促血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子VEGFA來(lái)增強(qiáng)血管生成，減少炎癥反應(yīng)，對(duì)于改善心臟脂肪組織的功能具有重要意義［31］。

將交集靶點(diǎn)進(jìn)行GO富集分析，發(fā)現(xiàn)其生物過(guò)程主要富集在MAPK、調(diào)節(jié)血液循環(huán)、氧化應(yīng)激、酪氨酸磷酸化修飾方面。絲裂原激活蛋白激酶MAPK存在于大部分細(xì)胞中，通過(guò)多種病理過(guò)程，如細(xì)胞增殖、凋亡等來(lái)參與心肌重塑過(guò)程，調(diào)控心肌細(xì)胞肥大［32］。KEGG富集分析結(jié)果顯示其信號(hào)通路主要包括PI3K-AKT、EGFR酪氨酸激酶、雌激素信號(hào)通路、脂質(zhì)及動(dòng)脈粥樣硬化等方面。PI3K-AKT信號(hào)通路是調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞凋亡和心肌重塑過(guò)程的主要信號(hào)通路之一，PI3K通過(guò)作用于其下游靶點(diǎn)AKT，從而促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)吸收、代謝、細(xì)胞生長(zhǎng)等［33］。有研究表明，EGFR通路的激活可以上調(diào)相關(guān)基因的表達(dá)，維持心肌結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，改善重塑，例如由分泌型磷脂酶A2-ⅡA 介導(dǎo)的EGFR通路激動(dòng)可以增強(qiáng)心肌成纖維細(xì)胞中AKT的磷酸化水平等［34］。

GEO芯片驗(yàn)證結(jié)果顯示，最終篩選出來(lái)的核心靶點(diǎn)在健康組與疾病組中的基因表達(dá)量存在明顯差異，說(shuō)明這些靶點(diǎn)及參與的相關(guān)通路如PI3K-AKT、脂質(zhì)及動(dòng)脈粥樣硬化等信號(hào)通路，可能在慢性心力衰竭疾病發(fā)生發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮作用。分子對(duì)接結(jié)果顯示，有效成分和核心靶點(diǎn)整體結(jié)合情況較好，其中，菠菜甾醇與AKT1、菠菜甾醇與MMP-9、11-羥基蘭金斷腸草堿與MMP-9、α菠菜甾醇與MMP-9 具有較強(qiáng)的結(jié)合性。

4小結(jié)

綜上所述，本研究通過(guò)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)結(jié)合生物信息學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)生脈飲（黨參方）可能通過(guò)調(diào)控AKT1、SRC、EGFR、HSP90AA1、MMP-9等靶點(diǎn)參與MAPK、調(diào)節(jié)血液循環(huán)、氧化應(yīng)激、酪氨酸磷酸化修飾等生物過(guò)程，調(diào)控PI3K-AKT、EGFR酪氨酸激酶、雌激素信號(hào)通路、脂質(zhì)及動(dòng)脈粥樣硬化等信號(hào)通路，改善心臟血流供應(yīng)狀態(tài)及影響重塑過(guò)程，抑制炎癥反應(yīng)來(lái)治療慢性心力衰竭。但以上結(jié)果有待進(jìn)一步進(jìn)行體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，為以后進(jìn)行臨床及基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)提供參考。

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（收稿日期：2023-01-16）

（本文編輯王雅潔）