張明倩,崔爽,梁五林,郭凡帆,張天睿,程文豪,歐文靜,伍永鴻,張仲毅,葛東宇,張碩峰*
1.北京中醫藥大學 中藥學院,北京 102488;2.秦皇島市山海關藥業有限責任公司,河北 秦皇島 066000;3.北京中醫藥大學 中醫學院,北京 102488
冠心病和抑郁癥是2 種最常見的人類健康問題,是影響全球疾病負擔的兩大主要原因,且兩者之間存在復雜的相互聯系,抑郁癥會導致心血管疾病,而心血管疾病又會導致抑郁癥[1]。有研究表明,抑郁癥是冠心病的另一個獨立危險因素,會增加患者發生主要心血管不良事件的風險,嚴重影響心血管疾病預后,影響患者生活質量[2]。急性心肌梗死作為冠心病的典型急診表現,具有高發病率和死亡率的特點。1993年,Frasure-Smith等[3]首次將心肌梗死后抑郁作為心臟全因死亡率增加3~4 倍的重要預測因子。有研究顯示[4],急性心肌梗死后平均20%的患者確診為抑郁癥,在經皮冠狀動脈介入治療(PCI)之后,焦慮患病率為25%~37%,而抑郁的患病率可能高達67%,一年隨訪期間數據變化穩定,仍有81%的患者在12 個月后表現出抑郁癥狀,76%的患者表現焦慮癥狀[5]。這些焦慮抑郁癥狀均是影響患者后續發病率和死亡率的潛在因素,使心血管疾病的治療復雜化,使心血管預后惡化。
心血管疾病并發抑郁的現狀不容忽視,近年來越來越多的臨床醫師在治療軀體疾病的同時更加重視患者心理狀況對疾病的影響,然而由于臨床醫師對心理障礙的辨識能力普遍較低,診療干預力度較少,對此病的治療僅僅局限在常規藥物治療基礎上給予抗焦慮抑郁藥物(氟西汀、舍曲林、西酞普蘭和米氮平)或輔以心理治療,化學藥不良反應多且明顯,臨床效果不盡人意。中醫藥遵循辨證論治,從患者整體出發,通過病證結合,制定個體化治療方案,可兼顧冠心病和抑郁癥,臨床治療效果較佳,患者易于接受。養心生脈顆粒是一種經典的中藥配方,是由經典名方“生脈飲”和自擬方“二參湯”創制而成,由人參、麥冬、丹參、五味子、龍眼肉、枸杞子、赤芍、牛膝、郁金、木香、佛手、茯冬、澤瀉、甘草組成,具有養心生脈、安神寧心、理氣活血、補腎健脾的功效。本研究通過網絡藥理學方法預測養心生脈顆粒治療急性心肌梗死合并抑郁的潛在作用靶點及通路,結合動物實驗,探討其作用機制,以期為養心生脈顆粒臨床兼治冠心病和抑郁癥提供參考。
無特定病原體(SPF)級SD 大鼠42 只,雌雄各半,體質量200~220 g,購自北京斯貝福實驗動物技術有限公司,動物使用許可證號為SYXK(京)-2019-0010。大鼠自購入起飼養溫度為(22±2)℃,可自由獲取食物和飲用水。本實驗經北京中醫藥大學實驗動物倫理委員會審核批準,實驗過程符合動物倫理相關規定,審核批準號為BUCM-4-2021122201-4103。
養心生脈顆粒(秦皇島市山海關藥業有限責任公司,批號:20190221);鹽酸氟西汀膠囊(蘇州中化藥品工業有限公司,批號:55419005);復方丹參片(上海凱合榮圖們藥業有限公司,批號:202010001);蛋白定量試劑盒(BCA,凱基生物技術有限公司,批號:KGP902)、小鼠抗蛋白激酶B(Akt)單克隆抗體(批號:60203-2-Ig)、小鼠抗Akt 磷酸化[絲氨酸(Ser)473]單克隆抗體(批號:66444-1-Ig)、小鼠抗哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)單克隆抗體(批號:66888-1-Ig)、小鼠抗mTOR磷酸化(Ser2448)單克隆抗體(批號:67778-1-Ig)、小鼠抗磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)單克隆抗體(批號:60225-1-Ig)、小鼠抗β-肌動蛋白(β-actin)單克隆抗體(批號:66009-1-Ig)、山羊抗兔免疫球蛋白(Ig)G 二抗(批號:SA00001-1)、山羊抗兔IgG二抗(批號:SA00001-2)均購自美國ProteinTech 公司;兔抗PI3K p85 磷酸化[酪氨酸(Tyr)473]/p55(Tyr199)單克隆抗體(批號:17366,美國Cell Signaling公司)。
Noldus Etho Vision XT9 型采集分析系統(荷蘭Noldus 公司);5200Multi型凝膠成像分析儀(上海天能科技有限公司);BL-420I型信息集成信號采集與處理系統(成都泰盟軟件有限公司);Mini-PROTEAN?Tetra 型垂直式蛋白質電泳槽、Mini-Trans-Blot?Module型槽式轉印系統、PowerPac?HC型高電流電泳儀電源均購于上海伯樂生命醫學產品有限公司。
2.1.1 養心生脈顆粒與疾病潛在靶點預測 通過中藥系統藥理學數據庫與分析平臺(TCMSP,https://tcmspw.com/)、中醫藥綜合數據庫(TCMID,http://119.3.41.228:8000/tcmid/)和中國知網檢索養心生脈顆粒活性成分。利用admetSAR 數據庫(http://lmmd.ecust.edu.cn/admetsar2/)進行口服生物利用度(OB)、胃腸吸收(IA)和類藥性篩選五原則篩選,采用SwissTargetPrediction 數據庫(http://www.swisstargetprediction.ch/)預測活性成分靶點信息。通過GeneCards(https://www.genecards.org/)和OMIM(http://www.omim.org/)數據庫,以“acute myocardial infarction”和“depression”為關鍵詞檢索獲取疾病靶點,將藥物成分靶點和疾病靶點取交集,獲得養心生脈顆粒治療急性心肌梗死合并抑郁癥的潛在靶點。
2.1.2 蛋白質-蛋白質相互作用(PPI)網絡構建 通過STRING 11.0 數據庫對靶點蛋白間的相互作用進行分析,將交集靶點導入STRING 11.0 數據庫(https://string-db.org/),研究物種設置為“Homo sapiens”,combined score>0.7,得到交集靶點的PPI信息,導入Cytoscape 3.7.2軟件獲得PPI網絡圖。
2.1.3 基因本體(GO)生物學過程和京都基因與基因組百科全書(KEGG)通路富集分析 將交集靶點導入DAVID 6.8 數據庫(https://david.ncifcrf.gov/home.jsp),限定物種為“Homo sapiens”,閾值P<0.05,進行GO 功能富集分析和KEGG 通路富集分析,將P值由小到大排序前20 位的富集結果導入SangerBox 在線作圖平臺(http://sangerbox.com/Tool/)中進行可視化展示。
2.1.4 中藥-成分-靶點網絡和成分-靶點-通路網絡構建 將交集靶點進行反向化學成分預測,通過Cytoscape 3.7.2軟件構建中藥-成分-靶點網絡,并與排名前20的KEGG信號通路構建成分-靶點-通路網絡。
2.2.1 模型制備 急性心肌梗死模型制備:大鼠腹腔注射10%的水合氯醛(3 mL·kg-1)麻醉后,可視喉鏡經口行氣管插管,連接BL-420I型信息集成信號采集與處理系統。胸部左側剪開皮膚,鈍性分離肌肉層,于第2~3 根肋骨開胸,充分暴露心臟,剪開心包膜,結扎冠狀動脈左前降支,結扎部位以下心肌組織變白且心電圖ST 段抬高視為造模成功,于30 min后松開結扎線實現再灌注。
抑郁模型制備:采用孤養加慢性不可預見應激(CUMS)制備大鼠抑郁模型,每天給予大鼠1 種刺激,具體刺激方式包括4 ℃冰水游泳應激5 min、潮濕墊料24 h、禁食禁水24 h、夾尾5 min、40 ℃熱應激5 min、傾斜鼠籠24 h、24 h 光照7 種刺激,同一刺激不連續進行。除對照組大鼠不給予任何刺激外,其余大鼠分別于心肌梗死模型制備前2周和后2周給予CUMS刺激。
2.2.2 動物分組及給藥 42 只大鼠隨機分為對照組6 只、假手術組6 只和模型組30 只。手術造模成功的大鼠隨機分為模型組,養心生脈顆粒低、中、高劑量組(劑量分別為2.1、4.2、8.4 g·kg-1)和陽性藥組共5 個組,均以蒸餾水配制。術后第2 天灌胃給藥,對照組、假手術組和模型組大鼠以等體積蒸餾水灌胃;養心生脈顆粒低、中、高劑量組大鼠分別按體質量(10 mL·kg-1)灌胃給予相應藥物,每日2 次;陽性藥組大鼠以10 mg·kg-1鹽酸氟西汀膠囊聯合0.29 g·kg-1復方丹參片灌胃,每日1 次。連續給藥2周后進行行為學檢測及取材。
2.2.3 行為學檢測 糖水偏好實驗:實驗開始前先進行糖水訓練,給予每只大鼠1 瓶純水和1 瓶1%蔗糖水,每隔12 h 調換兩水瓶位置。正式實驗開始前禁食禁水24 h 后進行糖水消耗實驗,兩水瓶質量一致,30 min 調換水瓶位置,60 min 取走兩水瓶稱質量,按公式(1)計算糖水偏好百分比。

強迫游泳:將大鼠放入水深40 cm,水溫(25±2)℃的有機玻璃圓桶游泳6 min,攝像機記錄每只大鼠的游泳視頻,計算游泳后4 min 內的不動狀態(即漂浮不做掙扎)的累計時間。
2.2.4 大鼠心功能檢測 行為學實驗結束后,10%水合氯醛腹腔注射(3 mL·kg-1)麻醉大鼠,仰臥位固定,行右側頸總動脈插管,待左室壓力曲線穩定后,通過BL-420I 型信息集成信號采集與處理系統分析檢測大鼠1 min 內左心室舒張末期壓力(LVDP)、左心室收縮壓力(LVSP)、左心室壓力上升的最大變化率(+dp/dtmax)和左心室壓力下降的最大變化率(-dp/dtmax)。
2.2.5 蘇木精-伊紅(HE)染色觀察心肌結構 用4%的多聚甲醛溶液固定心肌組織,經石蠟包埋,切片。HE 染色,光學顯微鏡下觀察心肌組織損傷情況,根據文獻[6]心肌組織病理學評分標準對心肌損傷程度進行評分。
2.2.6 蛋白質印跡法(Western blot)檢測海馬組織PI3K、磷酸化-PI3K(p-PI3K)、蛋白激酶B(Akt)、p-Akt、mTOR、p-mTOR 蛋白表達 取大鼠海馬組織50 mg,加入RIPA 裂解液500 μL,用手持勻漿器在冰上進行勻漿,4 ℃、14000 r·min-1離心10 min(離心半徑為6 cm),取上清液,采用BCA 試劑盒檢測蛋白濃度,經蛋白變性后,采用10%聚丙烯酰胺凝膠電泳分離,轉膜后封閉1.5 h,加入鼠/兔來源的單克隆一抗[稀釋比例PI3K(1∶5000)、p-PI3K(1∶1000)、Akt(1∶5000)、p-Akt(1∶6000)、mTOR(1∶5000)、p-mTOR(1∶5000)],4 ℃孵育過夜,轉移至山羊抗鼠/兔單克隆二抗液(1∶5000)中,置于搖床上室溫孵育1 h,TBST 緩沖液洗膜3 次,每次15 min,加ECL 顯影液,使用凝膠成像系統曝光,統計灰度值計算蛋白表達量。
2.2.7 統計學分析 采用SPSS 23.0 統計軟件進行結果分析,結果用(±s)表示,多組間比較采用單因素方差分析方法,組內兩兩比較采用最小顯著性差異法(LSD)檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。
3.1.1 養心生脈顆粒活性成分及靶點、疾病靶點、藥物與疾病潛在靶點預測 根據TCMSP、TCMID數據庫及中國知網文獻檢索,共收集養心生脈顆粒723個化學成分,經SwissTargetPrediction數據庫預測并篩選出對應靶點1451個,基于GeneCards和OMIM數據庫收集急性心肌梗死靶點615個,抑郁癥靶點590個,去重后與成分靶點取交集,獲得交集靶點54個(圖1)。

圖1 養心生脈顆粒與疾病交集靶點韋恩圖
3.1.2 養心生脈顆粒治療急性心肌梗死合并抑郁癥潛在靶點PPI 網絡構建及分析 將54 個潛在靶點導入STRING 數據庫,選取置信度>0.7,進行PPI 分析,利用Cytoscape 對PPI 網絡進行可視化處理,得到PPI 網絡圖(圖2),網絡平均度值為19.11,大于平均值的靶點有24 個,這24 個靶點可能是養心生脈顆粒治療急性心肌梗死合并抑郁癥關鍵靶點,其中多個關鍵靶點,如白細胞介素-6(IL-6)、Akt1、TNF、IL-1β、IL-10、mTOR、磷脂酰肌醇3-激酶催化亞單位α(PIK3CA)等與炎癥密切相關。

圖2 養心生脈顆粒與急性心肌梗死和抑郁癥的PPI網絡
3.1.3 GO 功能富集和KEGG 通路富集分析 運用DAVID 6.8 數據庫進行GO 功能和KEGG 通路富集分析,GO 功能富集分析共獲得條目362 個(P<0.05),其中生物過程(BP)277 條,細胞組成(CC)32 條,分子功能(MF)53 條,分別選取P值排名前20 位的BP、CC、MF,使用SangerBox 在線平臺作可視化展示(圖3)。

圖3 養心生脈顆粒治療急性心肌梗死合并抑郁癥的交集靶點GO基因功能富集分析
KEGG 通路富集分析得到與急性心肌梗死和抑郁癥相關通路39 條(P<0.05),結果發現排名前20的通路涉及5-羥色胺能突觸、TNF 信號通路、絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號通路、Toll樣受體信號通路、神經營養素信號通路、缺氧誘導因子-1(HIF-1)信號通路、Janus 酪氨酸蛋白激酶(JAK)/信號轉導及轉錄激活因子(STAT)信號通路、血管內皮生長因子(VEGF)信號通路、PI3K-Akt 信號通路等,由此推測,養心生脈顆粒可能通過調節關鍵靶點,激活這些信號通路,從而發揮治療急性心肌梗死合并抑郁癥的作用(圖4)。

圖4 養心生脈顆粒治療急性心肌梗死合并抑郁癥的交集靶點KEGG通路富集分析
3.1.4 中藥-成分-靶點網絡和成分-靶點-通路網絡構建 將反向預測的化學成分與中藥、交集靶點及3.1.3 項下篩選的排名前20 的通路導入Cytoscape 3.7.2 軟件,分別構建中藥-成分-靶點網絡和中藥-成分-靶點-通路網絡(圖5~6)。經分析發現,1個基因參與多條信號通路,表明這些通路之間相互影響,參與體內多個生物過程,影響機體多種生物學功能,表明養心生脈顆粒通過調節多種途徑發揮治療心肌梗死合并抑郁癥的作用。

圖5 養心生脈顆粒中藥-成分-靶點網絡
其中,TNF、MAPK、PI3K-Akt 等信號通路與炎癥關系密切,研究表明,急性心肌梗死后誘發外周組織TNF 的釋放可引發腦內皮滲漏和血腦屏障完整性的破壞,從而誘發神經炎性反應,阻斷TNF 則可逆轉患者的抑郁癥狀[7];MAPK可被心肌梗死后的多種炎性因子激活,并且參與炎性反應的調控,而其表達水平的降低與抑郁癥密切相關[8];PI3K-Akt可通過參與細胞增殖、分化、遷移、存活及糖代謝等多個生物過程,調節心肌細胞能量代謝,進而發揮心臟保護作用。研究表明,Akt 與抑郁患者的抑郁嚴重程度密切相關,可增強海馬干細胞功能[9];VEGF 可在心肌梗死后引起心臟血管新生,同時腦內VEGF 的表達過低與抑郁癥的發生有關,抗抑郁藥物可通過上調海馬VEGF的表達,促進血管生成和神經發生發揮抗抑郁作用。上述信號通路提示,養心生脈顆粒可能通過調控炎癥反應、血管生成及能量代謝等發揮治療急性心肌梗死合并抑郁癥的作用。
通過對關鍵靶點和通路的綜合分析,PI3K-Akt可被腦源性神經營養因子/酪氨酸激酶(BDNF/TrkB)、JAK/STAT 等多個上游信號通路激活,同時激活后的PI3K-Akt 又可調節下游mTOR、VEGF、MAPK、半胱氨酸蛋白酶3(CASP3)、腫瘤蛋白53(TP53)、HIF-1α等多個關鍵蛋白,提示PI3K-Akt信號通路與這些炎癥、凋亡相關基因和通路有著密切的聯系,是介導多種細胞因子促成活的關鍵通路,在心肌梗死和抑郁癥的治療中也被認為是重要的級聯信號通路[10-11]。因此,推測養心生脈顆粒可能通過激活PI3K-Akt 通路,介導、調節多個信號分子發揮治療急性心肌梗死合并抑郁癥的作用。故本研究選取PI3K-Akt 信號通路及下游mTOR 蛋白進行進一步動物實驗驗證,以探究養心生脈顆粒治療急性心肌梗死合并抑郁癥的作用機制。

圖6 養心生脈顆粒中藥-成分-靶點-通路網絡
3.2.1 養心生脈顆粒對急性心肌梗死合并抑郁大鼠糖水偏好和游泳不動時間的影響 與對照組相比,假手術組大鼠糖水偏好和游泳不動時間均無明顯差異,與假手術組相比,模型組大鼠糖水偏好顯著降低(P<0.01),游泳不動時間明顯延長(P<0.01);與模型組比較,養心生脈顆粒各給藥組大鼠的糖水偏好顯著增加(P<0.01),游泳不動時間明顯減少,以養心生脈顆粒高劑量組降低最為明顯(P<0.01),其效果與陽性藥組大鼠水平相當(表1)。
表1 各組大鼠糖水偏好及游泳不動時間結果比較(±s, n=6)

表1 各組大鼠糖水偏好及游泳不動時間結果比較(±s, n=6)
注:與假手術組比較,*P<0.05,**P<0.01;與模型組比較,#P<0.05,##P<0.01;陽性藥組為10 mg·kg-1鹽酸氟西汀膠囊聯合0.29 g·kg-1復方丹參片;表2~4同。
3.2.2 養心生脈顆粒對急性心肌梗死合并抑郁大鼠心功能的影響 與對照組相比,假手術組大鼠血流動力學指標無明顯變化,模型組大鼠LVSP 明顯降低,但差異無統計學意義,而LVDP、+dp/dtmax、-dp/dtmax顯著降低(P<0.05,P<0.01);與模型組比較,養心生脈顆粒各給藥組及陽性藥組LVSP 有升高的趨勢,但差異無統計學意義,而養心生脈顆粒各給藥組及陽性藥組LVDP、+dp/dtmax、-dp/dtmax顯著升高(P<0.05,P<0.01,表2)。
表2 各組大鼠心功能結果比較(±s, n=6)

表2 各組大鼠心功能結果比較(±s, n=6)
3.2.3 養心生脈顆粒對急性心肌梗死合并抑郁大鼠心肌組織病理學的影響 對照組大鼠整體形態結構未見明顯異常,心肌細胞完整、排列規則、無炎性細胞浸潤和水腫、心室結構無明顯異常;假手術組大鼠心肌細胞較完整、排列規則、有少量炎性細胞浸潤;模型組大鼠可見到大量的心肌細胞壞死,結構紊亂、排列不整齊,且伴隨淋巴細胞浸潤以及新生纖維母細胞填充,組織水腫明顯;養心生脈顆粒低、中、高劑量組大鼠病理結構改變明顯減輕,心肌細胞排列較規則,未見明顯壞死,炎癥明顯減輕;養心生脈顆粒高劑量組大鼠血管周圍可見少量的炎性細胞浸潤(圖7、表3)。
表3 各組大鼠心肌組織病理評分(±s, n=6)

表3 各組大鼠心肌組織病理評分(±s, n=6)

圖7 各組大鼠心肌組織HE染色結果(×200)
3.2.4 養心生脈顆粒對急性心肌梗死合并抑郁大鼠海馬組織p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt、p-mTOR/mTOR蛋白表達的影響 與假手術組比較,模型組大鼠海馬組織PI3K、Akt、mTOR 的磷酸化水平明顯降低(P<0.05);與模型組比較,養心生脈顆粒低劑量組大鼠海馬組織PI3K、Akt、mTOR的磷酸化水平均明顯增加(P<0.05),中劑量組大鼠海馬組織PI3K、Akt 磷酸化表達增強(P<0.05),但mTOR 磷酸化表達不顯著,高劑量組大鼠海馬組織PI3K、Akt、mTOR 的磷酸化水平均無顯著差異,表明養心生脈顆粒對急性心肌梗死合并抑郁大鼠海馬組織p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt、p-mTOR/mTOR 蛋白表達無劑量依賴性(表4、圖8)。

圖8 各組大鼠海馬組織Western blot結果
表4 各組大鼠海馬組織p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt、p-mTOR/mTOR蛋白表達比較(±s, n=3)

表4 各組大鼠海馬組織p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt、p-mTOR/mTOR蛋白表達比較(±s, n=3)
抑郁癥是心肌梗死患者重要的臨床表現,是心肌梗死患者發病風險增加的獨立危險因素。有研究表明,伴有抑郁癥的心肌梗死患者則表現出更高的發病率和死亡率,嚴重影響疾病治療與預后[12]。臨床上治療心梗后抑郁主要以心肌梗死常規藥物聯合心理治療和傳統抗抑郁化學藥為主,此方案不良反應明顯,患者治療依從性較差[13]。近年來基于整體觀念的中醫療法,在心肌梗死伴抑郁治療中具有較大的發展前景。網絡藥理學以整合、系統強調藥物相互作用為特征,通過構建活性成分與疾病靶點之間的相互作用網絡,從整體角度預測藥物治療疾病的生物分子機制,其與中醫整體觀念有著高度的一致性[14]。故本文通過網絡藥理學方法探究養心生脈顆粒治療心肌梗死合并抑郁癥的關鍵靶點及相關通路,并通過動物實驗驗證關鍵通路。
本研究通過網絡藥理學技術從養心生脈顆粒篩選出靶點數目較多的活性成分包括黃芩素、齊墩果酸、棕櫚酸、人參皂苷、丹參素、欖香素等。研究表明,黃芩素可通過調控PI3K/Akt、MAPKs及核轉錄因子-κB(NF-κB)等與細胞凋亡相關的信號通路發揮調節心肌細胞缺血/缺氧損傷的作用[15];齊墩果酸不僅具有抗動脈粥樣硬化、調控血管生成、抑制血管平滑肌細胞增殖等藥理作用,而且對海馬神經元損傷具有一定的保護作用,可以通過上調海馬區BDNF、TrkB、環磷酸腺苷反應元件結合蛋白(CREB)、鈣調素依賴性蛋白激酶I(CaMKI)、蛋白激酶C(PKC)、N-甲基-D-天冬氨酸受體2B(NMDAR2B)蛋白表達,減輕海馬神經元和突觸超微結構損傷,提高大腦記憶能力,此外,齊墩果酸還具有鎮靜、抗焦慮的作用[16-17];棕櫚酸是血漿脂質中含量最豐富的游離脂肪酸,血液中棕櫚酸積累過多可以通過誘導氧化應激和內質網應激導致炎性反應、細胞肥大及功能障礙,進而促進心血管疾病的發展[18];人參皂苷通過參與對MAPK、PI3K/Akt、VEGF 等多條信號的調控,對保護心臟功能具有重要的意義,同時在抗疲勞、抗應激、抗抑郁、改善記憶功能、鎮靜鎮痛等方面的作用也已被證實[19]。提示養心生脈顆粒通過多成分、多靶點、多通路治療急性心肌梗死合并抑郁的作用機制,以及這些成分在其中的重要作用。
經PPI 及KEGG 結果分析發現,藥物的活性成分與疾病的靶點聯系緊密,PPI網絡靶點度值排名篩選得到IL-6、Akt1、VEGF-A、TNF、c-Fos 原癌基因蛋白(FOS)、TP53、CASP3、IL-1β、IL-10、mTOR 等關鍵核心靶點,表明這些靶點在養心生脈顆粒治療心肌梗死合并抑郁癥中發揮著關鍵的作用,KEGG 通路富集分析結果結合急性心肌梗死和抑郁癥的共病特點,關鍵通路涉及TNF 信號通路、MAPK信號通路、PI3K-Akt 信號通路、VEGF 信號通路、神經營養素信號通路、HIF-1信號通路等,其中PI3K-Akt 信號通路可能在急性心肌梗死合并抑郁癥的治療中發揮著樞紐作用。研究發現心肌梗死后,自噬相關蛋白(LC3Ⅱ和Beclin-1)的表達增加,激活PI3K/Akt/mTOR 信號通路后,抑制過度自噬,可減輕大鼠心肌梗死后的組織損傷[20]。另有研究表明抑郁動物的自噬水平明顯下降,抗抑郁藥物可通過激活PI3K/Akt/mTOR,抑制大鼠海馬神經元的自噬,從而改善抑郁癥狀[21]。此外,文獻顯示PI3K/Akt 信號通路上的相關蛋白[VEGF、HIF-1α、mTOR、叉頭框轉錄因子O(FoxO)等]可通過參與炎癥反應、神經營養因子釋放、谷氨酸能系統功能、細胞凋亡與自噬、線粒體功能和促血管新生等過程參與心肌梗死和抑郁癥的發生[22]。本研究結果顯示,與假手術組比較,模型組大鼠海馬組織的PI3K、Akt、mTOR 的磷酸化水平明顯下調,而養心生脈顆粒低、中劑量組可通過上調上述蛋白磷酸化水平,激活PI3K/Akt/mTOR 信號通路,改善心肌梗死合并抑郁大鼠的心肌組織損傷和抑郁樣行為。
綜上所述,本研究通過網絡藥理學和大鼠體內動物實驗驗證,養心生脈顆粒可通過激活PI3K/Akt/mTOR 信號通路發揮對急性心肌梗死合并抑郁大鼠的心臟保護作用及抗抑郁作用。