網絡藥理學研究中“槲皮素類現象”與對策的探討

馬焓彬，賈利軍，李玉婷，馬 聰，趙靈麗，雷 陽，張 梅，劉 濤，3

(1.成都大學 食品與生物工程學院，四川 成都 610106；2.太極集團 四川太極制藥有限公司，四川 成都 610207；3.四川省抗病毒中藥產業化工程技術研究中心，四川 成都 611930)

0 引 言

網絡藥理學的概念由Hopkins在2007年提出，是一種通過分析藥物對疾病的干預作用，構建“成分—靶點—疾病”之間的復雜網絡來探討藥物作用機制的方法[1].在國內，劉德麟等[2]在2006年就提出利用中藥分子方劑的作用，分析藥物受點網絡—藥效變化相應的規律，就可以創造出網絡藥理學.作為一種新型藥理學理論，近年來，網絡藥理學作為一種新型便捷的研究方法被學者們頻繁使用，據統計，自2010年至2020年11月，以“網絡藥理學”為關鍵詞，在中國知網上的“中藥學”學科分類中，可以查到3 423篇中文文獻，其中，各年份發表的文獻數量統計見圖1.可見近10年網絡藥理學的使用在國內的巨大增長趨勢，在2020年發表的文獻已達1 428篇.以“槲皮素”“山柰酚”“蘆丁”為關鍵詞進行檢索，可以發現，槲皮素類成分頻頻出現在網絡藥理學研究過程中，表現出了“萬能藥”的效果.通過閱讀文獻，整理近10年的網絡藥理學研究文獻中槲皮素類成分研究信息，部分信息見表1.

表1 近10年網絡藥理學研究文獻中槲皮素類成分研究信息整理

圖1 近10年以“網絡藥理學”為關鍵詞在知網上查詢到的文獻數量

槲皮素類黃酮成分包括槲皮素、山柰酚及蘆丁等化合物，槲皮素類成分廣泛存在于各種中草藥及水果蔬菜中，具有抗氧化、抗腫瘤以及抗病毒等藥理作用，山柰酚和蘆丁具有與槲皮素相似的藥理作用，可能與其具有相似的化學結構有關.槲皮素、山柰酚及蘆丁的化學結構見圖2.

圖2 槲皮素、山柰酚及蘆丁化學結構式

經過研究后發現，“槲皮素類現象”出現的原因可能與槲皮素類成分在植物中廣泛分布有關，且有關槲皮素類成分各種體內外藥效作用文獻報道較多，同時，在進行篩選時，其理化性質符合網絡藥理學篩選參數設定指標.本文就“槲皮素類現象”的合理性進行進一步探討，為網絡藥理學研究方法的完善提供參考.

1 中藥材藥用部位研究

常用的植物類中藥材部位有根莖、葉子、花、果實以及全草等.同一種中藥材，不同的部位所含的成分種類和成分含量是不一樣的，而網絡藥理學中相關化學成分數據庫中收錄的化學成分來源可能來自于該植物資源，而其藥用部位并不一定含有該成分；或存在化學成分在中藥材中的含量尚達不到其發揮藥效的最低含量的情況.

查閱文獻發現，網絡藥理學研究表明，部分中藥材中含有槲皮素類成分，但又有文獻研究表明其中沒有含槲皮素類成分，或含槲皮素類成分僅在該植物中的非藥用部位中存在(統計信息見表2).如利用TCMSP數據庫發現黃連中含有槲皮素類成分[22]，而黃玲[23]研究發現，黃連中僅含有鼠李素、漢黃芩素以及3，5，7-三羥基-6，8-二甲基黃酮等黃酮類成分，并未發現槲皮素類成分.張銳等[24]在借助網絡藥理學研究梔子治療阿爾茨海默癥的作用機制時，發現槲皮素、蘆丁與山柰酚為梔子的入血成分，是治療阿爾茨海默癥的可能活性成分，但張忠立等[25]對梔子的藥用部位中的黃酮類成分進行分離研究，得到了包含槲皮素、蘆丁在內的12個黃酮類化合物，并未發現山柰酚的存在，繆芝碩等[26]則在梔子的非藥用部位梔子枝中發現了槲皮素、山柰酚及蘆丁的存在.上述研究表明，網絡藥理學研究常用的TCMSP數據庫可能不完善，有待改進.

表2 含槲皮素類成分藥材及其藥用部位統計

近年來，隨著質譜與高效液相色譜等新型分析技術的出現，中藥材的復雜成分分析也可行化，中藥材的用量對臨床療效的影響研究逐漸轉變為中藥材中具體有效成分含量對臨床療效的研究[27-29].對此，劉濤等[30]提出“中藥成分臨床利用率”，劉錢等[31]提出“藥效作用值”作為新型指標，分別針對中藥材及中成藥中的有效成分含量對臨床療效的影響進行再評價研究，為中藥的臨床研究及使用提供指導意見.研究過程中發現，通過網絡藥理學篩選得到的有效成分結果沒有體現其在中藥材中的含量，篩選得到的有效成分是否可以在臨床使用中達到量—效關系而發揮作用，還值得進一步研究確認.

2 有效成分篩選標準研究

口服給藥作為目前藥物的主要給藥途徑，在設計藥物時，常常需要考慮藥物在體內的吸收、分布、代謝及排泄過程.口服生物利用度(OB)表示口服藥物的有效成分或活性基被吸收到達體循環并被吸收的速度與程度，是評價藥物能否發揮藥效的重要指標.類藥性(DL)代表成分與已知化學藥的相似性，對確定中藥成分是否對機體產生活性具有重要參考價值.在借助網絡藥理學研究篩選中藥材中有效成分時，常設置OB≥30%和類藥性DL≥0.18進行篩選[45-47]，但該條件在文獻報道中并不一致，其限值的確定依據有待討論.

TCMSP數據庫相關數據表明，槲皮素、山柰酚及蘆丁的OB值分別為46.43%、41.88%與3.2%[48].按照上述條件進行篩選，可以篩得槲皮素和山柰酚，蘆丁則因為OB值未達到30%而被篩除.這可以在一定程度上解釋槲皮素和山柰酚頻繁出現在網絡藥理學結果中.然而，已有研究表明，蘆丁具有較好的抗氧化作用、血管舒張作用、抗病毒作用以及抗急性胰腺炎等藥理活性，可被制成HPMC控釋片、固體分散體、環糊精包合體以及共沉淀物的形式，以增強其溶解性能、分散度及溶出速率[49].同時，據早期研究表明，槲皮素的口服生物利用度變化很大，可以達到0%～50%的變化程度[50]，這與上述槲皮素確切的OB值構成矛盾.另有研究表明，OB值的篩選條件具有一定的主觀性，不同于普遍的以OB值≥30%為篩選條件，許文倩等[51]以OB值≥40%對黃芪建中湯中有效成分進行了篩選，得到了132個潛在有效成分.

綜上所述，網絡藥理學篩選有效成分的條件設定的合理性尚缺乏進一步實際研究考證.

3 藥理作用研究現狀分析

槲皮素類成分廣泛存在于植物中，且具有較多的藥理作用，這引起了很多研究者對其進行研究，進而豐富了槲皮素類成分在網絡藥理學各數據庫中的數據.但由于種種原因，一些文獻僅對其體外活性進行了初篩，其活性未得到確認，但這些文獻和數據可能也被收錄到相關數據庫中，導致了槲皮素類成分在藥效作用中體現出“廣泛藥理活性”的現象.

對92篇有關槲皮素藥理作用的研究論文進行統計，發現其中體外實驗占47.83%(部分信息見表3)，考慮到中藥材成分的多樣性與其在人體內要經過復雜的代謝過程，一般而言，體外實驗僅供參考，體內動物實驗得到的結果較體外細胞實驗得到的合理.但在文獻研究過程中發現，對于槲皮素類成分抗腫瘤、抗炎的藥理作用研究，大多數采用的皆為體外活性研究，缺乏進一步的體內實驗驗證.

表3 槲皮素類成分的已有藥理作用研究統計

研究發現，大多數抗腫瘤成分主要通過改變癌細胞的增殖、凋亡、侵襲以及遷移等能力，從而發揮其抗腫瘤作用.研究表明，山柰酚主要通過抑制雌激素相關受體α降低NSCLC A549細胞侵襲和遷移能力, 并抑制其間質上皮轉化過程(EMT)，從而達到抗肺癌的作用[61].張磊等[62]借助PCR定量檢測三陰性乳腺癌臨床標本及MDA-MB-231細胞中孕烷X受體的表達情況，又借助四唑鹽(MTT)實驗和裸鼠皮下成瘤實驗就山柰酚的抗三陰性乳腺癌作用進行探討，結果發現山柰酚主要通過誘導三陰性乳腺癌細胞MDA-MB-231中乳腺癌耐藥蛋白的表達，并下調抗腫瘤藥物對MDA-MB-231細胞的殺傷作用，從而發揮其抗三陰性乳腺癌.于麗秀等[63]借助體外卵巢癌SKOV-3細胞增殖與凋亡率的研究，發現山柰酚可通過抑制卵巢癌細胞SKOV-3細胞增殖，來誘導其凋亡.

石艷賓[70]以DPPH自由基清除能力作為實驗指標，發現金銀花綠原酸及蘆丁的復配比例為9∶1時，DPPH自由基清除率最高，為77.57%，證明金銀花綠原酸及蘆丁可以協同發揮抗氧化作用.孫坤等[71]借助相似的方法，發現苦蕎籽粒萌發后游離、結合及總抗氧化活性均顯著提高(P<0.05)，同時，其黃酮含量也具有顯著變化(P<0.05)，推測游離、結合及部抗氧化活性的提高與各時期苦蕎籽粒中黃酮含量有關.王計瑞等[72]以Fe3+還原能力、DPPH自由基清除能力、ABTS自由基清除能力和總抗氧化能力作為4種抗氧化活性評價指標，發現國槐中以蘆丁為代表的黃酮類成分具有良好的抗氧化作用.

4 討論與對策

網絡藥理學作為近年來熱門的研究方法，常被用于研究中藥材及中藥制劑治療疾病時的作用機制[77-78].在諸多網絡藥理學篩選的結果中，槲皮素、山柰酚及蘆丁等槲皮素類成分頻繁作為有效成分出現，但現有標準中要求含量測定的成分不一定出現在篩選結果中，如對黃芩進行艾滋病治療作用的篩選時，其結果中并無黃芩藥材內含量較高的黃芩苷，而把含量較低的黃芩新素、紅花素等作為有效成分，其合理性有待進一步探討[79].

文獻研究表明，網絡藥理學研究表明部分中藥材中含有槲皮素類成分，但又有文獻研究表明其中沒有含槲皮素類成分.且據部分文獻報道某些植物的非藥用部位含有槲皮素類成分，但其藥用部位并未檢測到該類成分，在相關數據庫的收集過程中，可能會將非藥用部位的成分等同于藥用部位的成分，從而將其收入數據庫中，導致在網絡藥理學化學成分檢索研究過程中，該類成分被檢出，或者存在篩選得到的槲皮素類成分在該中藥材中的含量較少，故而無法發揮藥理作用.為確保數據庫里的中藥材及成分的藥理作用數據真實可靠，可以進一步規范網絡藥理學入庫文獻標準，對入庫藥材的藥理作用進行再評價研究.其次，在網絡藥理學成分數據庫中可以加入成分所處部位，以及表明該部位是否為藥用部位，補充該成分在此部位的含量.

中藥材中有效成分要求OB≥30%及DL≥0.18，但未見有關參數值設置依據的報道,OB及DL值指標的設立標準仍需通過研究性實驗(如動物實驗等)進一步明確.同時，該篩選條件的設立缺乏對臨床應用中劑型的考慮，以蘆丁為例，其OB值僅為3.2%，遠遠不足30%，表明蘆丁不適宜制成口服制劑臨床應用，但其DL值為0.68，遠遠大于要求的0.18，且已有具體的研究性論文證實蘆丁具有良好的臨床藥理作用[80]，表明蘆丁可以制成注射劑等其他非口服制劑應用于臨床.

通過查閱文獻可以發現，目前對槲皮素類成分的藥理作用研究頗多且較為全面，推測這在一定程度上導致了槲皮素類成分頻繁出現在網絡藥理學的篩選結果中，反之，網絡藥理學是否會漏掉缺乏藥理作用研究的一類成分也值得進一步研究.為保證網絡藥理學結果的可靠性，建議在藥理作用相關研究論文錄入網絡藥理學數據庫過程中，能夠考慮到這種矛盾存在的可能性.