基于網絡藥理學方法分析中藥臨床治療胸痹的作用機制

段錦龍　姚魁武　馮瀟瀟　曹玨　于宙

[摘要] 胸痹在現代醫學主要屬于冠心病范疇，中醫藥治療胸痹療效顯著。該研究采用網絡藥理學的方法對中醫藥治療胸痹方劑核心中藥配伍的潛在作用機制進行了系統的研究。首先，篩選中國期刊全文數據庫（CNKI）中運用中醫方劑治療胸痹的臨床研究文獻。其次，運用中醫傳承輔助平臺軟件（V2.5）建立數據庫，分析中醫藥治療胸痹的用藥規律及核心中藥配伍。最后，通過BATMANTCM在線分析工具對核心中藥配伍進行KEGG通路分析，揭示核心中藥配伍治療胸痹的潛在作用信號通路。結果表明，臨床治療胸痹的核心中藥配伍其作用的潛在信號通路為鈣離子和cGMPPKG信號通路。該研究為中醫藥治療胸痹用藥規律和作用機制研究提供了一種新的研究策略。

[關鍵詞] 胸痹； 中醫藥； 網絡藥理學； 中醫傳承輔助平臺； BATMANTCM

Mechanism analysis of traditional Chinese medicine in clinical

treatment of thoracic obstruction based on network pharmacology

DUAN Jinlong1， YAO Kuiwu1*， FENG Xiaoxiao1， CAO Jue1，2， YU Zhou1

（1. Guang′anmen Hospital， China Academy of Chinese Medical Sciences， Beijing 100053， China；

2. Beijing University of Chinese Medicine， Beijing 100029， China）

[Abstract] Thoracic obstruction is mainly attributed to the scope of coronary heart disease in modern medicine， and traditional Chinese medicine（TCM） shows a significant effect in the treatment of thoracic obstruction. In this research， a network pharmacology method was carried out to systemically study the underlying mechanism of the core herbal compatibility in TCM on the thoracic obstruction. First， we collected the literature about TCM prescriptions for treating thoracic obstruction from CNKI. Then， a prescription database was establish by TCM inheritance support platform system（V2.5） to determine the medication rules and core herbal compatibility in TCM. Finally， to obtain the potential signaling pathways， KEGG pathway analysis was performed by BATMANTCM online analysis tool. Results showed that the potential signal pathway of core herbal compatibility in TCM for the clinical treatment of thoracic obstruction was calcium ion and cGMPPKG signaling pathway. This study provided a new research strategy for the study of the medication rules and mechanism of traditional Chinese medicine in the treatment of thoracic obstruction.

[Key words] thoracic obstruction； traditional Chinese medicine（TCM）； network pharmacology； TCM Inheritance Support Platform System； BATMANTCM

胸痹是以胸部憋悶或發作性心胸疼痛，重則胸痛徹背，短氣，喘息不得臥等為主要表現的一種疾病。在現代醫學主要屬于冠心病范疇，因其高的發病率和死亡率，嚴重危害百姓的健康[1]。研究表明，中醫藥可以改善血管內皮功能[2]，減少血小板聚集，抑制炎癥反應[3]，清除氧自由基[4]，進而改善冠心病患者的臨床癥狀?，F階段對胸痹的相關文獻研究主要集中在中醫病因研究、經驗總結及古代醫案分析等幾個方面，缺少對于用藥規律及作用機制的深入研究。本文收集整理了近10年中醫藥治療胸痹的臨床研究文獻，并對胸痹用藥規律及潛在作用信號通路進行了分析，為今后胸痹的臨床和基礎研究提供參考。

1 資料與方法

1.1 處方來源

登陸CNKI主頁面，選擇其中“高級檢索”，以“胸痹”作為關鍵詞進行檢索，文獻的發表時間設置為從2007年1月1日至2017年5月13日，其余條件均為默認，結果檢索到相關文獻1 430條。

1.2 納入標準

中醫藥口服治療胸痹的臨床研究；文獻方劑有明確的藥物組成及詳細劑量；實驗結果具有明確療效；中藥劑型為湯劑。endprint

1.3 排除標準

非臨床研究，包括動物實驗、經驗總結、個案報道等；中藥貼敷、耳穴等中藥外用手段治療胸痹者；中藥口服劑型為非湯劑者；文獻方劑組成或藥物劑量不清楚者；不同文獻中出現的成分相同的方劑者。

1.4 處方篩選及藥名規范

依據上述標準，在1 430篇文獻中篩選出符合條件的方劑共69首，包含中藥113種。參照《中國藥典》2015年版及高等院校第5版統編教材《中藥學》[5]對所錄入中藥名稱進行統一規范。如元胡錄為延胡索；杭白芍錄為白芍；姜半夏、制半夏均錄為半夏；生甘草、炙甘草均錄為甘草；瓜蔞皮、全瓜蔞均錄為瓜蔞。

1.5 數據錄入

將篩選后的處方由專人錄入到中醫傳承輔助平臺（TCMMISS，V2.5）[6]，并只對基本方進行錄入，隨癥藥物加減不予錄入，錄入結束后，由雙人負責數據的審核，以保證數據的準確性。

1.6 數據分析

方劑分析：進入傳承輔助平臺的“數據分析”模塊，對錄入的69首方劑進行藥物頻次和組方規律分析。靶點分析：將方劑分析結果中的核心中藥配伍錄入到中藥作用機制在線分析體系BATMANTCM（http：//bionet.ncpsb.org/batmantcm/）[7]，對核心中藥配伍潛在作用信號通路進行分析。

2 結果

2.1 藥物頻次分析

對篩選出的69首方劑所涉及的113味中藥進行“頻次統計”，使用頻次在20次以上的中藥有11種，使用頻次前6位中藥分別是丹參、瓜蔞、甘草、當歸、川芎、薤白，見表1。

2.2 基于關聯規則的方劑組方規律分析

將“支持度個數”設為18，“置信度”設為0.90，點擊“用藥模式”，得到常用藥物組合21組，包含中藥11味，依據藥物組合出現的頻次從高到低排列，使用頻率前三的組合分別是薤白瓜蔞、丹參瓜蔞、半夏瓜蔞，見表2。進行關聯規則分析，結果顯示，在臨床治療胸痹的中藥方劑中，當含有薤白和丹參時，瓜蔞出現的概率約為95%，見表3。常用藥物組合的網絡展示結果見圖1。

2.3 基于BATMANTCM分析丹參、瓜蔞、薤白核心中藥配伍治療胸痹的潛在作用機制

2.3.1 分析丹參、瓜蔞、薤白單藥及配伍疾病富集 將“Score cutoff”設為80，“Adjusted Pvalue”設為-0.01，在丹參、瓜蔞、薤白單藥及配伍富集的疾病共有30種，見表4。其中，與胸痹相關的疾病有非特指的心血管疾病、冠狀動脈粥樣硬化。

2.3.2 分析丹參、瓜蔞、薤白單藥及配伍潛在作用信號通路 在潛在目標生物信息學分析的結果中，丹參、瓜蔞、薤白單藥及配伍均富集的生物學通路共有18條，見表5。其中，與冠心病相關的信號通路為鈣離子（calcium，Ca）和環磷酸鳥苷/蛋白激酶G（cyclic guanosine monophosphate/protein kinase G，cGMP/PKG）信號通路。潛在靶標、信號通路與疾病網絡可視化展示見圖2。

3 討論

中藥因其療效確切、毒副作用低等特點，越來越受到人們的重視，但由于中藥復方成分復雜，具體作用機制并不明確，影響其在臨床的應用。中醫傳承輔助平臺是基于數據挖掘理論結合中醫藥信息非標準化與個性化的特點所開發出的一款軟件，該軟件集合數據統計、文本挖掘、關聯規則、復雜系統賄方法等多種分析方法，實現了對疾病、證候、中藥、方劑、醫案及其相關信息的管理、檢索、分析等功能[89]。而網絡藥理學為藥物多成分、多靶點的研究與分析提供了很好的平臺[1011]。呂明等[12]采用網絡藥理學的方法，分析了活血化瘀中藥活性成分抗血栓作用機制，成為應用網絡藥理學研究中藥復方作用機制的典范。中醫傳承輔助系統和BATMANTCM軟件的結合使用，能夠在挖掘中醫藥組方規律的基礎上，分析藥物潛在作用靶標。

本研究結果顯示治療胸痹的中醫藥使用頻次在20次以上的有11種，使用頻次前6位中藥分別是丹參、瓜蔞、甘草、當歸、川芎、薤白，使用頻率前三的組合分別是薤白瓜蔞、丹參瓜蔞、半夏瓜蔞。瓜蔞、半夏、薤白取自瓜蔞薤白半夏湯，具有通陽散結，祛痰寬胸的功效。丹參為臨床上用于治療冠心病的常用中藥，具有活血祛瘀，養血安神的功效?，F代藥理研究表明，瓜蔞具有擴張冠狀動脈，改善心肌細胞耐缺氧能力的作用；薤白具有抗動脈粥樣硬化，減輕氧化應激損傷，抑制血小板凝集的作用[1314]；丹參主要活性成分具有減輕心肌缺血再灌注損傷、抑制血栓形成等多種藥理作用[1516]。采用數據挖掘方法分析得出的上述3味中藥，其主要活性成分均表明具有治療冠心病的作用。中醫治療胸痹的傳統經驗，為現代醫學防治冠心病提供了研究方向。

鈣信號在機體的代謝和生理過程中起重要作用[1719]。細胞內鈣的濃度必須被嚴格調節，以保持細胞功能的穩定。當線粒體功能受損和細胞色素C的活化時，會釋放磷脂酶、蛋白酶和核酸內切酶，引起細胞內鈣濃度升高或延長，導致細胞死亡[19]。此外，細胞內鈣高濃度與許多異常調節的細胞過程相關聯，包括炎癥、細胞生長和增殖、血栓形成、氧化應激和鈣化。同樣，低胞內鈣濃度也具有破壞性，導致壓力信號通路的激活，激活其他基因參與細胞凋亡，許多這些細胞過程涉及動脈粥樣硬化的發展，并且與血管壁中鈣信號傳導的改變有關。最近的研究表明，低密度脂蛋白氧化誘導的巨噬細胞凋亡，會引起鈣信號傳導的改變，導致斑塊破裂[2021]。而Yuan等[22]通過比較近交系小鼠C57BL/6和C3H/HeJ，表明鈣離子信號通路控制動脈粥樣硬化的易感性。

環磷酸鳥苷（cyclic guanosine monophosphate，cGMP）是一種重要的第2信使，普遍存在于細胞內，由鳥苷酸環化酶（guanylate cyclase，GC）作用于三磷酸鳥苷（guanosine triphosphate，GTP）而生成[23]。cGMP有3個主要作用靶點：蛋白激酶G（Proteinkinase G，PKG），磷酸二酯酶以及環磷酸鳥苷門控離子通道[24]。PKG被認為是最重要的cGMP下游靶點[2526]。研究表明，cGMPPKG信號通路可以通過抑制細胞壞死誘導的應激、減少細胞凋亡、抑制血小板活化以及心肌細胞的負性肌力作用而發揮其心肌保護功能[2729]。本研究網絡藥理學分析結果顯示，治療胸痹的核心中藥配伍富集的疾病共有30種，其中包括未特指的心血管疾病、冠狀動脈粥樣硬化。進一步KEGG通路分析結果顯示，核心中藥配伍富集的生物學通路共有18條，其中，與冠心病相關的信號通路為鈣離子和cGMPPKG信號通路。endprint

綜上所述，本研究采用文獻研究結合網絡藥理學的方法，以中醫藥治療胸痹的用藥規律及潛在作用信號通路分析為切入點，分析得出丹參、瓜蔞、薤白3味中藥為臨床治療胸痹的核心中藥配伍，其作用的潛在信號通路為鈣離子和cGMPPKG信號通路，為中醫藥治療胸痹用藥規律和作用機制研究提供了一種新的研究策略。

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[責任編輯 張寧寧]endprint