基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)挖掘從“肝”論治潰瘍性結(jié)腸炎的機制研究*

張少軍 陳 龑 高洪娣 應(yīng)光耀 閔 麗

（上海市嘉定區(qū)中醫(yī)醫(yī)院，上海 201899）

潰瘍性結(jié)腸炎（UC）是以慢性、反復(fù)發(fā)作為特點的一種腸道疾病，病變局限于直腸和結(jié)腸黏膜層，臨床主要表現(xiàn)為黏膜潰瘍，可出現(xiàn)腹痛、腹瀉或黏液膿血便等，發(fā)病率近幾年有上升趨勢，嚴重影響患者的生活質(zhì)量［1-3］。患者一經(jīng)發(fā)病易遷延難愈，甚至有不斷發(fā)展加重的風(fēng)險，部分患者可能并發(fā)結(jié)直腸癌［4-5］。目前認為，UC屬于心身疾病，患者普遍存在敏感、焦慮、抑郁等心理健康方面問題［6-7］。中醫(yī)認為肝主疏泄，有調(diào)暢氣機的功能，若肝失疏泄，情志不調(diào)，致脾胃升降功能失常，則發(fā)為UC。本研究借助網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的方法，分析疏肝柔肝藥物的藥物成分及靶點，探討從“肝”論治UC的作用機制。

1 資料與方法

1.1 代表藥物篩選 從中醫(yī)E百數(shù)據(jù)庫檢索UC相關(guān)方劑，檢索方式為“主治腸澼/久痢/痢疾”，篩選檢索到的處方并進行藥物種類、用藥頻次統(tǒng)計分析，選擇UC治療常用的從“肝”論治藥物，以柴胡、白芍為UC扶正治則的代表藥物。

1.2 UC疾病靶點的獲取 主要來源于DisGeNET數(shù)據(jù)庫，搜索DisGeNET數(shù)據(jù)庫（http：//www.disgenet.org/web/DisGeNET/menu/home），檢 索“ulcerative colitis”（disease id：C0009324）獲取UC疾病相關(guān)的靶蛋白，篩選DSI分值＜0.5的蛋白作為疾病特異性靶點進行研究。

1.3 有效成分及其對應(yīng)靶點的預(yù)測 柴胡與白芍有效成分及其對應(yīng)靶點的預(yù)測分別在BATMAN-TCM數(shù)據(jù)庫中（http：//bionet.ncpsb.org/batman-tcm/）檢索柴胡（CHAI HU）及白芍（BAI SHAO），BATMAN-TCM系統(tǒng)可以對中藥的有效成分及其對應(yīng)的預(yù)測靶點相關(guān)性進行評分（score），以score≥20且P＜0.05為基準，獲取柴胡及白芍所含有的有效成分及所對應(yīng)的預(yù)測靶點。

1.4“藥物成分-疾病靶標”網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建 根據(jù)獲得的疾病特異性靶點和中藥有效成分對應(yīng)的預(yù)測靶點，篩選出其中共同的靶點蛋白，使用Cytoscape3.2.0軟件將中藥的有效成分和其所對應(yīng)治療疾病的潛在靶點構(gòu)建一個“藥物成分-疾病靶標”網(wǎng)絡(luò)。

1.5 柴胡與白芍的靶點分析 使用BATMAN-TCM數(shù)據(jù)庫，分析柴胡、白芍治療UC的靶點。以score≥20且P＜0.05為基準，使用韋恩圖（Veny2.1）進一步研究柴胡、白芍治療UC靶點的異同。

2 結(jié) 果

2.1 藥物靶標及疾病相關(guān)基因篩選 見表1，表2。通過使用BATMAN-TCM數(shù)據(jù)庫和DisGeNET數(shù)據(jù)庫獲得UC特異性靶標及柴胡與桂枝有效成分所對應(yīng)的預(yù)測靶點。兩者相互映射，分別篩選出柴胡有效藥物成分42個和白芍有效藥物成分6個，共涉及UC相關(guān)疾病的29個靶點。

2.2 建立“中藥-藥物成分-疾病靶標”網(wǎng)絡(luò) 見圖1。將柴胡、白芍有效成分及其所對應(yīng)的疾病靶標在Cytoscape3.2.0中構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)，其中節(jié)點代表藥物成分和疾病靶點，邊代表藥物成分和疾病靶標之間的相互作用關(guān)系。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓撲學(xué)參數(shù)篩選排名前10的靶點，分別為雌激素受體α（ESR1）、維生素受體（VDR）、白細胞介素-1β（IL-11β）、人凋亡相關(guān)因子（FAS）、過氧化氫酶（CAT）、瘦素（LEP）、腫瘤壞死因子（TNF）、載脂蛋白E（APOE）、白細胞介素-10（IL-10）、環(huán)氧化酶（COX2）。這10個靶點可能為從“肝”治療UC的重要靶點，其中預(yù)測的主要靶點TNF、IL-6、IL-10與有關(guān)研究報道吻合［8-10］，表明本研究結(jié)果具有一定的準確性。

表1 柴胡、白芍對UC靶點的有效藥物成分

表2 柴胡、白芍有效藥物成分對應(yīng)UC的疾病靶標

圖1 柴胡、白芍“中藥-藥物成分-疾病靶標”網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖

2.3 柴胡與白芍靶點分析 見圖2。采用韋恩圖（Veny2.1）研究，柴胡和白芍治療UC靶點的異同。結(jié)果如圖2所示，柴胡、白芍共有的治療UC靶點的數(shù)量為7個，占靶點數(shù)的24.1%，柴胡的靶點數(shù)占總數(shù)的100%，而白芍則沒有單獨擁有的靶點。因此，從“肝”論治理論中，柴胡應(yīng)為君藥，白芍可為臣藥，起到輔助作用。

圖2 柴胡、白芍的韋恩圖

3 討 論

UC是一種病因未明的腸道炎性疾病，發(fā)病原因較多，環(huán)境、遺傳、免疫、感染、心理因素的相互作用均可引起腸道黏膜免疫系統(tǒng)反應(yīng)異常，最終導(dǎo)致炎性反應(yīng)的發(fā)生。近期文獻研究顯示，UC是一種心身疾病，患者的焦慮-抑郁狀態(tài)會加重疾病的進程。在中醫(yī)學(xué)中，UC屬“腹痛”“泄瀉”“痢疾”“腸風(fēng)”“臟毒”范疇。“肝”主疏泄，有調(diào)暢氣機的功能，在脾胃氣機運行過程中起重要作用，如遇七情內(nèi)傷，情志不遂，易導(dǎo)致氣機郁滯，致使脾胃運化失常，臨床表現(xiàn)為焦慮、情緒低落、抑郁和腹痛、腹瀉等并現(xiàn)。因此，針對UC治療需從“肝”著手。

中藥含有大量藥物成分，蘊涵了極大的信息量，很難從單一的臨床研究中提取藥物物質(zhì)規(guī)律及組方規(guī)律等。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)技術(shù)可以把中藥從單靶標、單成分傳統(tǒng)研究思路轉(zhuǎn)變成整體、系統(tǒng)性調(diào)節(jié)研究。本次研究，借助中藥數(shù)據(jù)庫篩選出從“肝”論治的代表性藥物：柴胡和白芍，采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的方法，通過分析柴胡和白芍的藥物成分與UC疾病的靶蛋白，進一步闡釋了從“肝”論治UC的理論依據(jù)。經(jīng)過分析，柴胡和白芍治療UC的靶點為VDR、FAS、TNF、IL-10等。已有文獻報道，VDR屬于類固醇激素/甲狀腺激素受體超家族成員，其缺乏可能是UC病情加重的重要原因［11-13］。Fas是腫瘤壞死因子受體族的膜蛋白分子，是一種Ⅰ型跨膜蛋白，與腸黏膜損傷和潰瘍相關(guān)，參與UC的發(fā)病［14］。TNF、IL-10具有免疫調(diào)節(jié)和抗炎性作用，在腸道免疫中起重要作用［15-16］。韋恩圖分析得出柴胡與白芍的作用靶點中，柴胡應(yīng)作為君藥，白芍可為臣藥，起到相輔相成的作用，提供了從“肝”論治藥對治療UC的思路。

本文將從“肝”論治的代表藥物柴胡與白芍的“成分-靶點”進行分析，其中部分靶點已在臨床研究中得到證實，可以說明此次預(yù)測靶點的準確性，進一步闡釋了從“肝”論治UC的重要性。