薏苡附子敗醬散治療潰瘍性結腸炎的網絡藥理學機制*

★ 周步高 劉馥春 張曉云 劉端勇 趙海梅*（.江西中醫藥大學中醫學院 南昌 330004；.江西中醫藥大學科技學院 南昌 330004）

潰瘍性結腸炎（UC）是一種非特異性炎癥性腸病，根據其臨床表現，在中醫學上可歸屬為“腸癖”“泄瀉”“痢疾”范疇，但結合UC腸黏膜損傷的病理特征，則與“腸癰”更為接近［1-2］，尤其是重度UC。曹穎甫［3］將膿成描述為：《金匱》所謂未成已成之膿所包至廣，一切炎性滲出物、腐化之白血球、腐爛之腸壁皮肉等均是，要在當去之例一也。《諸病源候論》曰：“大便膿血，似赤白下痢，而實非者，

是腸癰也，卒得腸癰不曉，治之錯在殺人。”由此可知腸癰與UC的相似性。薏苡附子敗醬散（YFBP）

出自于仲景張機的《金匱要略》，用于治療膿成之腸癰。臨床上，YFBP治療UC的有效性也有相關報道［4-5］。實驗研究表明，YFBP可增強UC小鼠抗氧化應激能力［6］，調節 Claudin蛋白的表達［7］，也可通過恢復Treg/Th17平衡來達到改善UC的目的［8］。

但是，YFBP治療UC的有效成分以及作用機制仍然顯得模糊不清。本研究借助網絡藥理學對YFBP治療UC的有效成分以及作用機制進行了預測與分析，為下一步的深入研究提供參考。

1 方法

1.1 薏苡附子敗醬散有效成分的篩選分別以“薏苡仁”“附子”“敗醬草”為檢索詞，OB（生物利用度）≥ 30%，DL（類藥性）≥ 0.18，MW（相對分子質量）＜ 500為過濾條件［9］，從TCMSP數據庫中篩選出三味中藥的有效成分。

1.2 有效成分藥物靶點的收集根據上一步篩選出的有效成分，在TCMSP數據庫中獲取其藥物靶點，對沒有藥物靶點信息的有效成分給予剔除，并通過Uniprot數據庫（ http ：//www.uniprot.org /uploadlists/）獲取藥物靶點蛋白的基因名（Gene cards）。

1.3 UC基因靶點的收集以“Ulcerative Colitis”為關鍵詞，從Geencard數據庫中獲取UC的Gene Symbol，結果保存在Excel中。

1.4 求藥物靶點與UC靶點的交集運行R語言，得到藥物靶點與UC靶點的重疊部分。

1.5 PPI網絡分析將薏苡附子敗醬散活性成分的作用靶點導入String數據庫中，選擇物種為“homo sapiens（人類）”，獲得蛋白互作關系，結果以TSV格式保存，對網絡節點（靶點）的度值進行統計分析。

1.6 KEGG通路富集分析應用R語言3.5.3加載 chusterprofiler［10］包，對 YFBP作用于 UC 的相關靶點進行進行KEGG分析，設定P＜0.05。

2 結果

2.1 有效成分與靶點根據“1.1”初步收集到薏苡仁、附子、敗醬草的有效成分分別有8個、14個、11個，其中，sitosterol為三味中藥所共有，Stigmasterol為薏苡仁和敗醬草所共有，故有30個候選的有效成分。但是，在這30個化合物中，有10個化合物未檢索到其藥物靶點信息，故給予剔除。從Geencard數據庫中獲得3738個UC靶點。最后，求藥物靶點與UC靶點的交集，結果有18個有效成分的122個靶點與UC靶點重疊，如表1和圖1-2所示。

表1 附子薏苡敗醬散活性成分基本信息

圖1 中藥-化合物網絡

圖2 化合物-靶標網絡

2.2 PPI網絡分析如圖3所示，縱坐標為靶點名稱，橫坐標為度值，其中，度值排名前七的靶點有絲氨酸/蘇氨酸激酶1（AKT1）、白細胞介素-6（IL-6）、血管內皮生長因子A（VEGFA）、半胱氨酸蛋白酶3（CASP3）、JUN、前列腺素內過氧化物合酶2（PTGS2）、表皮生長因子受體（EGFR）等。

圖3 靶點信息條形圖

2.3 KEGG通路分析如圖4所示，橫軸表示該信號通路的靶基因個數，縱軸是對通路的描述，顏色表示P值大小。YFBP作用于UC的相關靶點主要富集于PI3K-Akt信號通路、乙肝信號通路、巨細胞病毒性感染通路、AGE-RAGE信號通路、流體剪切應力和動脈粥樣化等，本研究主要對靶基因富集最多的PI3K/Akt信號通路和P值最小的AGERAGE信號通路進行分析。

圖4 靶基因富集通路信號通路

3 討論

YFBP作為治療腸癰的經典配方，在UC的臨床應用與實驗研究中的改善作用是已知的。中藥復方化學成分與靶點的多樣性，使其治療疾病的有效成分和內在機制難以揭示、難以可視化。在本研究中，網絡藥理學盡可能最大化地預測和展示了YFBP治療UC的潛在化合物和靶標。

YFBP的化學成分經過層層篩選與剔除后，最終獲得治療UC的18種有效成分，其中，潛在靶標最多的是槲皮素（quercetin），高達99個，其次為木樨草素（luteolin），41個靶標。近年來，國內外已開展了不少槲皮素、木樨草素治療UC的相關研究，其內在機制也得到了不同程度的揭示。如槲皮素可通過調節M1/M2巨噬細胞的平衡來增強腸道的抗炎、抗菌作用［11］，可抑制NF-κB的激活和iNOS的表達而發揮抗炎作用［12］；木樨草素可通過激活Nrf2信號通路來增強實驗性UC的抗氧化能力［13］。但是，根據本研究的預測結果，它們的內在機制遠不于此，因此還有很大的探索空間。

PPI網絡是對靶蛋白與靶蛋白之間的相互作用力的強度進行分析的一種方式，靶蛋白的度值越高，即該靶蛋白在PPI網絡中的重要性越強。在本研究中，度值前三名的靶蛋白分別是Akt1，IL6和VEGFA。Akt1是絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶家族的成員之一，對eNOS的誘導和內皮細胞的功能至關重要，對巨噬細胞的極化也起著重要的調節作用，Akt1的敲除可加重DSS誘導的結腸炎［14］。IL-6是一種致炎因子，主要來源于巨噬細胞、淋巴細胞及上皮細胞，其基因的表達水平在活動性UC患者中是顯著增加的［15］。VEGF-A是一種促血管生成因子，過量的表達將會導致病理性血管的生成和白細胞的募集，使腸粘膜炎癥加重［16］。以上靶點在UC中所扮演的角色和在PPI網絡中的節點重要性提示，它們很可能是YFBP治療UC的關鍵靶點之一。

本研究主要對靶基因富集最多的PI3K/Akt信號通路和P值最小的AGE-RAGE信號通路進行闡述。磷酸肌醇3-激酶［17］（PI3K）廣泛地參與了細胞的生長、代謝和增殖等生物學活動；Akt［18］是PI3K的下游效應器，可由PI3K、炎癥、DNA損傷等因素激活。研究表明，PI3K/Akt信號通路密切參與了TNF-α等促炎因子的調控和釋放，是UC的重要發病機制之一［19］。同時，干預該條信號通路也是諸多藥物有效治療UC的相關機制，如四神丸［20］、氧化苦參堿［21］、美沙拉嗪［22］等。28 個靶蛋白基因富集在PI3K/Akt信號通路，由此可推測該條通路對YFBP改善UC的重要性。晚期糖基化終末產物受體（RAGE）是免疫球蛋白超家族的跨膜受體，可識別包括晚期糖基化終末產物AGEs在內的多種配體［23］。RAGE的刺激導致NF-κB的激活和易位，誘導促炎細胞因子的釋放與氧化應激的產生，從而引起炎癥反應［24］。目前，促炎性AGERAGE信號通路與UC的關系研究較少。但已有研究表明，UC患者腸粘膜炎癥部位的RAGE的表達水平顯著高于非炎癥部位［25］。由此可見，干預該條通路也可能是治療UC的潛在策略之一。

網絡藥理學是對現有研究數據的整合利用和再分析，在一定程度上可提高實驗研究的針對性。本研究預測了YFBP的到18個治療UC的潛在有效成分，122個可能靶點、144條信號通路，并擇取其中幾個研究價值較大的成分、靶點、信號通路進行了分析。如槲皮素的靶點數達到99個；Akt1節點在PPI網絡中的度值高達99，這充分暗示了其研究價值所在。因此，值得通過實驗進一步驗證和探究。