李 睿,楊 帆
(成都醫學院第一附屬醫院 呼吸與危重癥醫學科,老年呼吸病四川省高等學校重點實驗室,四川 成都 610500)
慢性阻塞性肺?。–OPD)是一種常見的、可預防的、以及可治療的疾病,其特征是持續的呼吸道癥狀和氣流限制,這是由于氣道和/或肺泡異常,通常由大量接觸有害顆?;驓怏w引起,并受包括肺發育異常在內的宿主因素影響[1]。近年來,由于人口老齡化、吸煙人數增加、空氣污染等高危因素,慢阻肺的患病率和病死率居高不下,因肺功能隨著疾病的發展產生進行性減退,嚴重影響患者的勞動力和生活質量,使得目前控制慢阻肺疾病進展,減少急性加重風險將面臨著巨大的困難和挑戰,同時COPD是世界范圍內發病率和死亡率的主要原因,可能會導致經濟和社會負擔嚴重且不斷加重[2-3]。
慢性阻塞性肺疾病的發病機制主要包括以下幾個方面:一是炎癥機制,氣道、肺實質和肺血管的慢性炎癥是慢阻肺的特征性改變,中心粒細胞活化聚集過程可釋放中性粒細胞彈性蛋白酶等多種生物活性物質,引起慢性黏液高分泌狀態并可破壞肺實質[4];二是蛋白酶-抗蛋白酶失衡機制,蛋白酶可損傷、破壞肺組織,抗蛋白酶可抑制彈性蛋白酶等多種蛋白酶,其中α1-抗蛋白酶是活性最強的一種。因此,蛋白酶增多或抗蛋白酶不足將會導致肺組織結構的破壞[5];三是氧化應激機制,一氧化氮、超氧陰離子、次氯酸等氧化物可直接破壞蛋白質、脂質、核酸等,導致肺組織功能障礙或細胞壞死,還可引起蛋白酶-抗蛋白酶失衡以及促進炎癥反應[6]。除此之外,自主神經功能失調、營養不良、氣溫變化等都可參與慢阻肺的發生與進展。
AECOPD的典型癥狀包括呼吸困難加重、咳嗽、痰量增加和痰化膿,而急性感染是慢阻肺急性加重的主要原因[7]。臨床上常規西醫治療除了抗感染治療,還包括止咳、化痰、吸氧等對癥治療,但常規西醫治療并不理想,許多臨床指南推薦COPD的藥物治療,急性加重仍然頻繁發生。而中醫學以辨證施治為指導原則,吸收西醫之長,結合現代藥理、病理研究,將藥方完善,可發揮減毒增效(降低西藥的副作用,提高療效)的作用,因此中西醫結合治療成為了一種新的治療理念,旨在二者互補,發揮更好的療效[8]。
慢阻肺屬于中醫學的“肺脹”“喘證”或“喘病” 等范疇,《靈樞·脹論》曰:“肺脹者,虛滿而喘咳”[9]。慢性阻塞性肺疾病急性加重期病機應屬本虛復感外邪,外邪犯肺,肺失宣肅,痰濁內蘊,屬邪盛階段。治療以急則治其標為原則,治以蠲飲化痰、止咳平喘。經方治療COPD療效顯著,尤以小青龍湯為著[10]?!皞聿唤?,心下有水氣,干嘔發熱而咳,或渴、或利、或噎、或小便不利,少腹滿,或喘者,小青龍湯主之。”其最早出自于中醫經典古籍《傷寒論》與《金匱要略》,小青龍湯是由麻黃、桂枝、白芍、細辛、干姜、甘草、半夏、五味子組成的復方。臨床上常常使用小青龍湯聯合常規西醫治療慢性阻塞性肺疾病,從而緩解癥狀、提高生命質量、改善肺功能,減少急性加重的風險與次數[11]。近年來有較多的臨床研究報道了小青龍湯聯合常規西醫治療AECOPD可提高臨床療效的案例,屬于小青龍湯的新應用拓展。為了更客觀地評價小青龍湯聯合常規西醫治療AECOPD的療效,本研究以Meta分析橋接網絡藥理學為基礎,綜合評價小青龍湯聯合常規西醫治療AECOPD的療效,并初步探討其潛在作用機制,為其臨床應用提供循證醫學證據及參考,也為后續研究提供基礎。
1.1.1 文獻檢索策略
利用計算機檢索中國知網(CNKI,https://www.cnki.net/)、萬方期刊數據庫(Wanfang,http://www.wanfangdata.com.cn/)、維普資訊中文期刊服務平臺(VIP,http://www.cqvip.com/)、PubMed(https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/)、Cochrane Library(https://www.cochranelibrary.com/)以及 Web of Science,時間限定為建庫至2021年11月 28日,采用主題詞與自由詞相結合的檢索策略,中文檢索式為“小青龍湯”和“慢性阻塞性肺疾病”或“慢阻肺”或 “慢阻肺急性加重期”或“COPD”或“AECOPD”;英文檢索式“Xiaoqinglong decoction”AND“COPD”OR“Chronic Obstructive Pulmonary Diseases”OR“AECOPD”。
1.1.2 文獻納入標準
(1)研究類型:隨機對照試驗(RCT)。(2)研究對象:所有患者符合《慢性阻塞性肺疾病診治指南(2021年修訂版)》[12]《中醫內科常見病治療指南-西醫疾病部分》[13]或《中藥新藥臨床研究指導原則》[14]的患者,無論性別、年齡或種族。(3)干預措施:對照組為常規西醫治療方案(包括持續低流量吸氧、抗感染、解痙平喘、化痰、維持水、電解質、酸堿平衡、營養支持等),實驗組為小青龍湯聯合常規西醫治療方案。(4)結局指標:①總有效率,參照《中藥新藥臨床研究指導原則》[14]標準;②肺功能,包括用力肺活量(FVC)、第一秒用力呼氣容積(FEV1)、第一秒用力呼氣量占所有呼氣量的比例(FEV1/FVC);③動脈血氣分析,包括動脈血二氧化碳分壓(PaCO2)、動脈血氧分壓(PaO2);④中醫癥候總評分與中醫癥狀體征積分,包括咳嗽、咳痰、喘息、哮鳴音;⑤臨床癥狀緩解時間,包括咳嗽、咳痰、喘息、乏力緩解時間;⑥炎癥因子,包括降鈣素原(PCT)、C-反應蛋白(CRP)、IL-4、IL-6、IL-8和TNF-α;⑦不良反應,包括發熱、頭暈、惡心嘔吐、皮疹、腹部不適、失眠、便秘。
臨床療效的評價標準:參照《中藥新藥臨床研究指導原則》[14]中的療效標準進行評估:臨床控制為咳痰喘、肺部聽診均恢復至發作前水平,肺功能、實驗室等客觀指標恢復正常;顯效為咳痰喘、肺部聽診均明顯減輕,但尚不能恢復至發作前水平,肺功能、實驗室等客觀指標明顯改善;有效為咳痰喘、肺部聽診以及肺功能、實驗室等客觀指標均有所改善,但不能達到顯效標準;無效為咳痰喘、肺部聽診無改善,肺功能、實驗室等客觀指標水平無變化甚至加重??傆行?(臨床控制+顯效+有效)總數/總例數×100%。
1.1.3 文獻排除標準
(1)非RCT;(2)病例系列、綜述、觀察研究、動物研究、藥理實驗;(3)存在混雜因素(治療組與對照組均采用中藥、與其他中醫療法相結合等);(4)論文重復發表或實驗數據無法獲??;(5)治療療程<7天;(6)合并嚴重心、腎、循環系統功能障礙等。
1.1.4 數據提取與質量評價
根據文獻檢索策略進行檢索后,按照納入標準與排除標準篩選文獻,對符合條件的文獻,由 2名研究員獨立提取其基線信息,包括題目、作者、年份、平均年齡、干預措施、療程、結局指標等,含有爭議的部分經商討后由第3名研究員裁定后取舍。評價工具選用Cochrane協作網提供的的風險偏倚工具,評價結果分為低風險(low risk)、高風險(high risk)、不清楚風險(unclear risk)3 個等級。
1.1.5 統計學方法
采用RevMan 5.4進行Meta分析。二分類變量與連續性變量分別采用相對危險度(RR)和均數差(MD)及 95%置信區間(CI)表示。采用X2檢驗進行異質性檢驗,如果 P≥0.1和 I2<50%時,說明納入的文獻沒有異質性,則采用固定效應模型進行meta分析;如果P<0.1,I2>50%,則采用隨機效應模型進行meta分析。
1.2.1 小青龍湯化學成分篩選
在中藥系統藥理數據庫和分析平臺(TCMSP,http://lsp.nwu.edu.cn/TCMSP.php)里逐一搜索小青龍湯所包含的8味中藥:麻黃、桂枝、白芍、細辛、干姜、甘草、半夏、北五味子,并獲取每一種藥物的分子信息,然后基于藥代動力學參數:吸收、分布、代謝、排泄(absorption、distribution、metabolism、excretion,ADME)進行篩選,以化合物的口服生物利用度(OB)≥30%,化合物的類藥性(DL)≥0.18為篩選條件,可獲得小青龍湯的主要活性成分。
1.2.2 小青龍湯活性成分潛在靶點收集
將上述篩選出的活性成分,在 TCMSP數據庫中獲取該成分的靶蛋白名(target name),利用靶蛋白名在Uniport數據庫(https://www.uniprot.org/)中,使用Uniport KB檢索功能,獲取Gene Symbol并進行基因標準化,并得到小青龍湯有效成分的基因靶點。
1.2.3 COPD相關靶點收集及小青龍湯治療COPD靶點預測
以“Chronic obstructive pulmonary disease”為檢索詞,利用TTD數據庫(http://db.idrblab.net/ttd/)、Genecards 數據庫(https://www.Genecards.org/)、OMIM 數據庫(https:// www.omim.org/)、DrugBank數據庫(https://drugbank.com/)檢索與COPD有關的靶點基因,并將靶點基因導入Uniport數據庫(http://www.Uniprot.org/)進行基因標準化,可得到COPD相關靶點。將上述小青龍湯的預測靶點與 COPD的預測靶點取交集,得到小青龍湯與COPD的共同作用靶點,即為小青龍湯治療 COPD的潛在作用靶點。將小青龍湯藥物組成、活性成分以及共同作用靶點導入Cytoscape3.7.2軟件中,構建小青龍湯-成分-靶點網絡圖。
1.2.4 靶蛋白相互作用(PPI)網絡圖構建
將小青龍湯和疾病的共同作用靶點導入STRING數據庫(https://string-db.org/)構建 PPI網絡,將物種設置為“Homo sapiens”,將生物種類設定為“homo sapiens”,最小相互作用閾值設定為“high confidence(0.400)”,其余設置均為默認,獲取PPI網絡,并利用“Analyze Network”功能對PPI網絡進行拓撲學分析,以度(degree)值為參考,以確定PPI網絡中的關鍵靶點,最后獲取可視化圖形,然后以PNG格式導出。
1.2.5 基于David 6.8數據庫的GO功能富集分析與KEGG分析
將小青龍湯活性成分靶點與COPD共同靶點導入 David 6.8數據庫(https://david.ncifcrf.gov/tools.jsp)進行基因本體論(GO)分析和京都基因與基因組百科全書(KEGG)分析。選擇物種為人(homo sapiens)篩選條件設置為:count≥2,得到的生物過程富集和通路富集。其中GO生物分析包括:生物過程(biological processes)、分子功能(molecular functions)以及細胞成分(cellular components)。
2.1.1 文獻檢索結果及納入文獻基本特征
通過文獻檢索策略初始檢索得到相關文獻共376篇,剔除重復文獻后得到 219篇文獻,在閱讀文獻標題和摘要后剔除綜述類、觀察類、經驗總結類、個案報道類文獻及重復報道、非RCT、存在混雜因素、與主題不符合、存在嚴重合并癥等文獻后,剩余文獻65篇,然后進行全文精讀后,剔除干預措施不符合,如霧化吸入小青龍湯,研究對象不符合、實驗數據無法提取的文獻,最終納入34篇文獻,文獻篩選的具體流程見圖1。共納入2 948例患者,其中治療組1 494例,對照組1 454例,兩組間的基線資料無顯著性差異(P>0.05)。對照組干預措施為常規西醫治療,試驗組為小青龍湯+常規西醫治療。納入文獻的基線特征見表1。

圖1 文獻篩選流程圖Fig.1 Specific process of literature screening

表1 納入文獻的基線特征Table 1 Baseline characterization of included literatures

續表1

續表1
2.1.2 方法學質量評價
采用Cochrane協作網提供的Revman5.4內置Cochrane偏倚風險評估工具對納入的34篇文獻進行評價,有22項研究[15-20,23-24,26-28,30-32,34,36,38,40-41,45-46,48]明確提出了隨機方法(隨機數字表法、雙色球法、隨機信封抽簽法、按病志號抽簽法),12項研究[21-22,25,29,33,35,37,39,42-44,47]僅提到“隨機”并未說明具體方法;所有研究未報告分配隱匿。1項研究[18]對研究者和研究對象實施了盲法,其余未報告盲法。所有研究數據完整,所有文獻均報道了所有期望的結局指標;其余偏倚風險未知。見圖2。

圖2 偏倚風險匯總圖Fig.2 Risk of bias in included studies
2.1.3 Meta分析結果
2.1.3.1 總有效率 29篇文獻[12-19,21-36,38-41,43,45-47]對總有效率進行了評價,Chi2檢驗顯示[I2=6%,P=0.38(>0.1)],提示納入文獻數據無統計學異質性,故選用固定效應模型;結果提示與常規西醫治療相比,小青龍湯聯合常規西醫治療可提高慢阻肺急性加重期的總有效率[RR=1.21,95%CI(1.17,1.25),P<0.000 01],差異有統計學意義。見圖 3~4。

圖3 總有效率森林圖Fig.3 Forest graph of Meta-analysis on the total effective rate
2.1.3.2 肺功能 12篇文獻[15-16,21-22,24,29-30,33-34,37-38,42]比較了治療前后 FVC,9篇文獻[21-23,29,32-34,37-38]比較了治療前后FEV1,9篇文獻[23-24,29,31,36-38,41-42]比較了治療前后 FEV1/FVC。結果提示小青龍湯聯合常規西醫治療能改善慢阻肺急性加重期的部分肺功能指標 FVC [MD=0.27,95%CI(0.20,0.35),P<0.000 01]、FEV1[MD=0.30,95%CI(0.22,0.38),P<0.000 01]、FEV1/FVC [MD=5.21,95%CI(3.56,6.85),P<0.000 01]。見表 2。

圖4 總有效率漏斗圖Fig.4 Funnel graph of Meta-analysis on the total effective rate
2.1.3.3 動脈血氣分析 14篇文獻[16,20-23,27,29,32,35,37,39,44-45,48]比較了治療前后動脈血氣分析指標。結果提示小青龍湯聯合常規西醫治療能改善慢阻肺急性加重期的部分動脈血氣分析指標 PaO2 [MD=10.29,95%CI(6.95,13.64),P<0.000 01]、PaCO2 [MD=-10.71,95%CI(-12.66,-8.76),P<0.000 01]。見表2。
2.1.3.4 中醫癥候總積分與中醫癥狀體征積分5篇文獻[16-18,25,41]比較了治療前后中醫癥候總積分的情況,結果提示[MD=-4.20,95%CI(-5.84,-2.56),P<0.000 01],4 篇文獻[30,36-37,45]比較了治療前后咳嗽癥狀積分,4篇文獻[29,35-36,44]比了治療前后咳痰癥狀積分,4篇文獻[30,36-37,45]比較了治療前后喘息癥狀積分,篇文獻[21,37]比較了治療前后氣促癥狀積分,2篇文獻[30,45]比較了治療前后濕啰音體征積分。結果提示小青龍湯聯合常規西醫治療能改善慢阻肺急性加重期的中醫癥狀體征積分,包括咳嗽[MD=-0.51,95%CI(-0.73,-0.29),P<0.000 01]、咳痰[MD=-0.39,95%CI(-0.57,-0.22),P<0.000 01];而喘息[MD=-0.28,95%CI(-0.67,0.11),P=0.16],氣促[MD=-0.72,95%CI(-1.23,-0.20),P=0.007],濕啰音[MD=-0.17,95%CI(-0.39,0.05),P=0.12]差異無統計學意義。見表2。

表2 各結局指標Meta分析結果Table 2 Results of Meta-analysis of each outcome index
2.1.3.5 主要癥狀緩解時間 6篇文獻[16,18,22-23,26,32]比較了治療前后咳嗽、咳痰、喘息癥狀的緩解時間,4篇文獻[18,22-23,32]比較了治療前后乏力緩解時間。結果提示小青龍湯聯合常規西醫治療能減少慢阻肺急性加重期的主要癥狀的緩解時間,包括咳嗽[MD=-1.64,95%CI(-2.14,-1.13),P<0.000 01],而咳痰[MD=-1.64,95%CI(-2.91,-0.38),P=0.01];喘息[MD=-2.05,95%CI(-4.09,-0.01),P=0.05],乏力[MD=-1.14,95%CI(-3.79,1.51),P=0.40]差異無統計學意義。見表2。
2.1.3.6 炎癥因子 8篇文獻[15,21,24,31-32,34,38,42]比較了治療前后炎癥因子 TNF-α的情況結果[MD=-18.78,95% CI(-23.36,-14.21),P<0.000 01];3篇文獻[21,31,42]比較了治療前后炎癥因子 IL-6的情況結果[MD=-4.70,95%CI(-6.28,-3.12),P<0.000 01];5篇文獻[24,32,34,38,42]比較了治療前后炎癥因子 IL-8 的情況結果[MD=-6.14,95%CI(-7.72,-4.56),P<0.000 01];然而6篇文獻[19-21,30,37,42]比較了治療前后炎癥因子 CRP的情況[MD=-2.54,95%CI(-5.02,-0.06),P=0.04];4 篇文獻[32,34,38,43]比較了治療前后炎癥因子IL-4的情況[MD=-10.17,95%CI(-15.93,-4.41),P=0.000 5];4篇文獻[15,19-20,30]比較了治療前后炎癥因子 PCT的情況[MD=-0.21,95%CI(-0.56,0.15),P=0.26]差異無統計學意義;提示小青龍湯聯合常規西醫治療能改善慢阻肺急性加重期的炎癥因子指標。見表2。
2.1.3.7 安全性評價 本研究納入的 34篇文獻中,4篇文獻[15,19,23,28]中實驗組與對照組均出現不良反應;包括惡心嘔吐、頭暈、乏力、腹部不適、便秘、皮疹、失眠、發熱;3篇文章[16,38,45]報道未見不良反應,剩下 27篇文章未明確報道不良反應。
2.2.1 小青龍湯活性化學成分篩選收集
在TCMSP數據庫中基于ADME參數(OB≥30%,DL≥0.18)的條件搜索小青龍湯得到藥物的活性成分,再剔除沒有靶標的化合物成分,初步篩選出157個有效成分,其中半夏11個,白芍8個,麻黃22個,甘草88個,桂枝6個,細辛8個,干姜6個,北五味子8個??芍∏帻垳ㄟ^多成分、多靶點發揮作用。
2.2.2 小青龍湯活性成分靶點預測
利用 TCMSP數據庫進行活性成分的靶點預測,并將所獲得的預測靶點導入Uniport數據庫進行基因標準化,刪除重復值后共得到作用靶點257個。將上述藥物、成分及靶點導入Cytoscape3.7.2繪制中藥-成分-靶點網絡,見圖 5。此網絡包含403個節點,2 245條邊,圖中藍色正方形代表藥物小青龍湯,綠色圓形代表小青龍湯成分節點,黃色三角形代表共有成分節點(見表3),紅色菱形代表成分預測靶點,節點之間的邊表示成分與靶點之間的相互作用關系。其中預測靶點按degree值進行分析,Degree值越大,圖形所占面積越大,靶點之間聯系越密切。選取Degree值排名前5的所對應成分為小青龍湯關鍵化學成分,分別為槲皮素、山萘酚、β-谷固醇、柚皮苷、豆甾醇。

圖5 小青龍湯-成分-靶點網絡圖Fig.5 Xiaoqinglong decoction components-targets interaction network

表3 共有活性成分表Table 3 List of common active ingredients
2.2.3 COPD疾病靶點預測
在 GeneCards數據庫以 relevance score≥14.839 5,即前25%進行篩選找到1 753個預測靶點,TTD數據庫找到65個預測靶點;OMIM 數據庫找到545個預測靶點;DRUNGBAN數據庫找到75個預測靶點,最后將上述疾病數據庫所獲得靶點去除重復值合并后共得到靶點2 276個。
2.2.4 小青龍湯治療COPD靶點網絡構建
將小青龍湯的預測靶點與COPD的預測靶點共同導入Excel表格,利用Excel篩選化學成分靶點與疾病靶點的交集靶點,并繪制韋恩圖(圖6),即為小青龍湯治療COPD的潛在作用靶點。經去重后共得到150個共同作用靶點,然后將此150個共同預測靶點導入STRING數據庫,構建蛋白質-蛋白質相互作用關系(Protein-Protein Interaction,PPI)網絡圖(圖 7),下載相應蛋白互作網絡源數據,將其導入Cytoscape 3.7.2軟件,菜單欄選擇tools,運用analysis network,配置節點大小和顏色以跟隨degree進行連續性變化,再配置邊的顏色和粗細跟隨combine score進行連續性變化,此網絡圖共包括150個節點,3 103條邊,度值越大則節點越大,顏色越深,節點與節點之間的聯系越緊密,根據靶蛋白互作網絡圖計算得出最小自由度 1,最大自由度 112平均自由度 43.5。根據初次篩選大于節點度數平均值原則,選取節點度數大于44的靶點(共計64個)為重點研究,如 AKT1、TNF、IL6、TP53、VEGFA、IL1B、CASP3、JUN、MMP9、PTGS2、STAT3、MAPK3、EGF、EGFR、HIF1A、ESR1、MYC、PPARG、CXCL8、FOS等,認為這些靶標與小青龍湯治療COPD的相關性較大。

圖6 韋恩圖Fig.6 Venny graph

圖7 小青龍湯與COPD交集靶蛋白互作圖Fig.7 Diagram of common target protein interaction patterns
2.2.5 GO功能富集分析與KEGG分析
將小青龍湯作用于COPD的150個共同靶點導入 DAVID 6.8數據庫,進行基因本體論 GO分析和KEGG分析,選擇物種為人,篩選條件為Count≥2,P≤0.01,FDR(False Discovery Rate)≤0.01,得到生物學進程(biological process,BP)64個;細胞學組分(cellular component,CC)70個,分子功能(molecular function,MF)112個,得到130條KEGG通路。初步篩選后利用微生信在線作圖工具(http://www.bioinformatics.com.cn/)繪制“小青龍湯治療COPD的生物學進程分析氣泡圖”(圖8),“小青龍湯治療COPD的KEGG分析”(圖 9)。因此我們得到小青龍湯治療COPD的主要信號通路有:腫瘤壞死因子信號通路(TNF Signaling Pathway)和HIF-1信號通路(HIF-1 Signaling Pathway)、PI3K-Akt信號通路(PI3K-Akt Signaling Pathway)、MAPK信號通路(MAPK Signaling Pathway)、Toll樣受體通路(Toll-like Receptor Signaling Pathway)等主要通路;涉及到氧化反應(Response To Hypoxia)、炎癥反應(Inflammatory Response)、脂多糖反應(Response To Lipopolysaccharide)、蛋白質磷酸化(Protein Phosphorylation)、血管生成(Angiogenesis)、信號轉導(Signal Transduction)等主要生物過程。

圖8 GO功能注釋圖Fig.8 The GO enrichment analysis bubble diagram

圖9 KEGG通路富集分析Fig.9 KEGG enrichment analysis
2.2.6 潛在靶點-通路網絡圖的構建
將KEGG中所涉及的前20通路與所對應的靶標相聯系,構建網絡文件并導入Cytoscape 3.7.2軟件,可得到潛在靶點-通路網絡圖,見圖10,綠色正方形代表小青龍湯治療COPD的通路,黃色倒三角形代表潛在靶點。

圖10 潛在靶點-通路網絡圖Fig.10 Potential targets-pathway interaction network
本研究通過Meta分析,納入34篇隨機對照試驗評價臨床療效,共納入2 948例患者,其中治療組1 494例,對照組1 454例。研究結果表明,與單用常規西醫治療相比,小青龍湯聯合常規西醫治療 AECOPD能夠提高臨床療效,改善肺功能,提升患者 PaO2,降低PaCO2以及炎癥因子水平,降低患者中醫癥候總積分以及中醫癥狀體征積分,縮短主要臨床癥狀緩解時間。
本研究通過網絡藥理學的方法初步探討小青龍湯治療慢性阻塞性肺疾病的作用機制。研究結果表明,經過篩選,共有 157個潛在有效成分,通過小青龍湯中藥-成分-靶點網絡間的分析得到小青龍湯的關鍵化學成分為槲皮素、山萘酚、β-谷固醇、柚皮苷、豆甾醇。槲皮素是一種基于植物的化學物質或植物化學物質,用作補充劑,飲料或食品中的成分。在一些研究中,它可能具有抗炎和抗氧化特性,并且正在研究其廣泛的潛在健康益處。槲皮素是一種PI3K抑制劑,能夠強烈消除PI3K和Src激酶,輕度抑制Akt1/2,并輕微影響PKC,p38和ERK1/2,因此具有抗炎、抗氧化的作用[49-50],司麗君等[51]研究發現槲皮素是選擇性的COX-2抑制劑,具有良好的抗炎活性,能促進小鼠脾淋巴細胞增殖,抑制 T、B細胞增殖和細胞因子的分泌。有研究發現柚皮苷通過抑制NF-κB信號通路激活,抑制HBZY-1細胞中高葡萄糖誘導的增殖,從而減輕炎癥反應和氧化應激損傷[52]。除此之外,還能通過增加酶抗氧化劑的活性和還原型谷胱甘肽的水平來增強抗氧化防御[53]?,F代藥理研究發現,山萘酚具有抗氧化、抗炎、抗癌和預防心血管疾病等多種藥理活性[54]。其抗氧化作用的發揮與清除自由基、調節NO與NOS水平、抑制脂質過氧化,增強抗氧化酶活性、抑制低密度脂蛋白氧化損傷、抑制線粒體膜電位降低和細胞色素C釋放、影響NF-κB信號通路等有關[55]。Gabay等[56]的研究發現,豆甾醇能抑制多種炎癥介質和基質降解,而減少骨關節炎引起的軟骨退化,且至少部分通過阻礙 IL-1β誘導的NF-kB通路來發揮其抑制作用。并且能明顯減少由脂多糖(LPS)刺激增多的致炎因子環氧化酶-2(COX-2)和誘生型一氧化氮合酶(iNOS)mRNA的表達,同時通過減少 PGE2和NO的釋放發揮其抗炎作用[57]。這些成分主要與TP53、VEGFA、CASP3、JUN、MMP9、STAT3、MAPK3、EGF、EGFR、HIF1A、ESR1、MYC、PPARG、CXCL8、FOS、IL-6、PTGS2、IL1B、TNF、AKT1等核心靶點有關,進而作用于相關通路,起到治療AECOPD的作用?;谏鲜鰞热?,小青龍湯各藥物能在不同程度上起到抗炎、抗氧化的作用,本研究利用網絡藥理學表明其能直接作用于AECOPD相關靶點,是治療AECOPD的潛在物質基礎。
GO生物分析與KEGG通路分析富集結果得到大量相關通路,其中 HIF-1信號通路(HIF-1 Signaling Pathway)、腫瘤壞死因子信號通路(TNF Signaling Pathway)、PI3K-Akt信號通路(PI3KAkt Signaling Pathway)、Toll樣受體通路(Tolllike Receptor Signaling Pathway)與小青龍湯治療AECOPD關系較為密切。HIF1是由兩個基本的螺旋-環-螺旋 PAS(Per-ARNT-Sim)蛋白-HIF1-Alpha和HIF1-Beta組成的異二聚體。HIF1-Alpha在缺氧條件下會累積表達,而 HIF1-Beta則是組成型表達[58]。在缺氧情況下,HIF-1α在COPD中過表達,通過激活 EGFR/PI3K/AKT通路上調炎癥因子的表達。肺部炎癥誘導激活的EGFR/PI3K/AKT通路在反饋回路中進一步上調 HIF-1α的表達,從而加重 COPD 的病理變化[59]; 腫瘤壞死因子α(TNFα)是一種多效性細胞因子,通過TNF受體 1(TNFR1)和 TNF受體 2(TNFR2)傳遞信號。新出現的證據表明,TNFR1在幾乎所有細胞上普遍表達,而 TNFR2 表達有限,主要在調節性T細胞(Tregs)上表達。此外,sTNF的信號通路通過TNFR1主要觸發促炎通路,mTNF與TNFR2的結合通常啟動免疫調節和組織再生,TNFα在Treg活性的上調或下調中起關鍵作用。針對TNFR1或TNFR2信號通路的治療策略的設計有望用于治療各種炎癥和退行性疾病[60];Toll樣受體是存在于人體的一類天然的免疫受體,參與機體的各種免疫應答,主要在各種炎癥反應、細胞吞噬和細胞間的信號中發揮作用[61]。
綜上,小青龍湯可能是通過調控 HIF-1信號通路、腫瘤壞死因子信號通路、PI3K-Akt信號通路、MAPK信號通路、Toll樣受體信號通路等通路,減輕AECOPD的炎癥反應來達到治療AECOPD的目的。
本研究的局限性:(1)由于納入文獻質量不高,在一定程度上影響了證據的可靠性,所以更高質量、更多大樣本、更加全面地結局指標、多中心的 RCT值得期待;(2)文獻中小青龍湯的使用時間,藥材來源不全一致;各研究在結局指標的選擇上不盡一致;評價各結局指標時納入的研究數目偏少;關于小青龍湯的英文文獻偏少,使得本系統評價結果的論證力度受到不同程度的選擇性偏倚、發表偏倚、實施偏倚的影響。(3)網絡藥理學是基于分子網絡數據和計算機模擬分析的研究技術,因此未來還需通過體內外試驗加以驗證。
本研究基于Meta分析和網絡藥理學技術,綜合評價了小青龍湯聯合常規西醫治療 AECOPD的療效,并初步探討了其潛在作用機制。研究結果表明,在納入的34篇文獻中,小青龍湯聯合常規西醫治療在總有效率、肺功能、動脈血氣分析、中醫癥候總積分與中醫癥狀體征評分、主要癥狀緩解時間、炎癥因子水平等指標上均優于單用常規西醫治療;通過檢索在線數據庫,獲取了小青龍湯的157種成分、150個共有靶點與130條相關通路,主要涉及HIF-1信號通路、腫瘤壞死因子信號通路、PI3K-Akt信號通路、Toll樣受體信號通路等通路,提示小青龍湯可能是通過抗炎、抗氧化應激過程來達到治療AECOPD的目的。
目前,小青龍湯聯合常規西醫治療AECOPD已經廣泛應用于臨床,本研究基于Meta分析橋接網絡藥理學客觀評價小青龍湯聯合常規西醫治療慢阻肺急性加重期的療效,并初步探討其作用機制,不僅為臨床應用提供了循證醫學證據及參考,還為后續深入研究奠定基礎,具有承前啟后的意義。但是本研究僅從網絡預測探索,并且由于納入試驗的臨床異質性高,樣本量小,未兼顧到各成分的劑量、煎煮過程中化合物相互作用及其在人體內的代謝過程,其結果的可靠性仍需進一步驗證。