基于數據挖掘和網絡藥理學探討冠心病合并抑郁用藥規律和作用機制

李東方 黃樂曦 侯季秋 李 艷 趙海濱

1.北京中醫藥大學東方醫院，北京 100078；2.浙江省中醫院全科醫學科，浙江杭州 310003；3.北京市豐臺中西醫結合醫院，北京 100072

隨著“雙心醫學”模式的建立，心理因素在冠心病發生發展中的重要作用逐漸受到重視。冠心病合并抑郁是一種在器質性心臟病基礎上并存心理障礙從而導致“身心同病”的綜合性疾病[1]。抑郁已被證實是冠心病的獨立危險因素，可導致冠心病患者預后惡化[2]。一項關于中國冠心病患者抑郁癥的患病率薈萃分析顯示，冠心病與抑郁癥的共病率為51%，其中合并嚴重抑郁癥者為3.1%～11.2%[3]。目前西醫對本病的治療除了冠心病二級預防聯合抗抑郁藥物外，尚有心理、音樂、運動支持療法[4-5]，但效果不甚理想，且存在一定心理依賴性和副作用[6]。而中醫中藥對本病的治療具有獨特優勢，通過個體化辨證施治，能夠顯著改善臨床癥狀和提升生活質量[7]。但目前對于其用藥規律及作用機制缺乏深入研究。基于此，本研究收集整理了近20 年中醫藥治療冠心病合并抑郁的臨床文獻，挖掘用藥規律和分析潛在作用機制，以期為中醫藥治療冠心病合并抑郁的臨床用藥和可能的作用機制提供參考。

1 資料與方法

1.1 文獻來源

分別使用中國知網、萬方數據庫、維普、中國生物醫學文獻服務系統的“專業搜索”功能[8]。以中國知網為例，檢索項選擇“主題”，檢索詞為“冠心病合并抑郁”或“胸痹”“郁證”+“中醫”或“中藥”或“中醫藥”或“中西醫結合”，檢索時限為建庫至2021 年7 月。

1.2 納入標準

①冠心病合并抑郁診斷明確，其中冠心病診斷參照WHO 制定的《缺血性心臟病的命名及診斷標準》[9]，抑郁診斷參照《中國精神障礙分類與診斷標準（CCMD-3）》中抑郁癥的診斷標準[10]；②開展臨床隨機對照、隊列、回顧性研究的文獻；③專家經驗、個案報道，多次就診者采用首診方；④所載文獻中藥處方服用方法為口服，且有明確的藥物組成和詳細劑量；⑤中藥方劑被證實有一定療效。

1.3 排除標準

①綜述、實驗、科普類文獻；②重復發表或處方相同的文獻，僅選取其中1 篇；③采用針灸、推拿、穴位貼敷等其他中醫治療方法的研究。

1.4 中藥名稱規范

通過《中華人民共和國藥典》（2020 年版）[11]和《中藥學》[12]進行規范，如生曬參、紅參統一為人參，山萸肉、山芋肉均按山茱萸處理等。

1.5 統計學方法

運用“中醫傳承輔助平臺V2.5”軟件，本軟件由中國中醫科學院中藥研究所提供。為避免測量偏倚[13]，確保數據的可靠性，由雙人負責逐個核對，將納入處方中的所有中藥錄入到中醫傳承輔助平臺軟件。進入中醫傳承輔助平臺軟件系統，運用“統計報表”模塊中“基本信息統計”功能，進行四氣五味歸經分析；運用“數據分析”模塊中“方劑分析”功能，進行頻次統計、組方規律及新方分析。將治療冠心病合并抑郁的核心藥物錄入到中藥作用機制在線分析軟件BATMANTCM（http：//bionet.ncpsb.org/batman-tcm/）[14-15]，探討核心藥物治療本病的作用機制。

2 結果

2.1 藥物頻次分析

將符合納入條件的70 首方劑中的中藥進行藥物頻次分析，共使用中藥108 味，按照從高到低的頻次排序，使用頻次≥15 的中藥共18 味。具體藥物、頻次及分類見表1。

表1 用藥頻次≥15 的中藥

2.2 四氣、五味與歸經分析

108 味中藥藥性分布以溫、寒居多，平次之，見表2。五味中以苦、辛、甘為主，見表3。歸經使用頻次中肝、心、脾居于前三位，見表4。

表2 藥物四氣頻次分布

表3 藥物五味頻次分布

表4 藥物歸經頻次分布

2.3 基于關聯規則的組方規律分析

應用關聯規則算法，對70 首方劑進行“組方規律”分析，將支持度個數設為15，置信度設為0.85，得到高頻藥物組合共30 對，其中出現頻次最高的組合為“柴胡，白芍”，見表5。對得出的藥物組合進行關聯規則分析，提取出14 條關聯規則，見表6。并繪制中藥之間的網絡展示圖，見圖1。

圖1 用藥模式網絡化展示

表5 出現頻次≥15 的藥物組合

表6 藥物組合關聯規則（置信度≥0.85）

2.4 基于復雜系統熵聚類的組方規律分析

運用復雜系統熵聚類功能進行層次聚類分析，依據處方數量，結合經驗判斷和不同參數提取數據的預讀，將“相關度”設為8，“懲罰度”設為4，演化出核心藥物組合共16 組，得到新方8 個。見表7～8。新方可視化網絡展示圖見圖2。

圖2 潛在新處方網絡展示圖

表7 基于熵聚類的新方組合

2.5 基于BATMAN-TCM 分析柴胡、白芍、川芎、茯苓、酸棗仁核心中藥配伍治療冠心病合并抑郁的潛在作用機制

2.5.1 分析柴胡、白芍、川芎、茯苓、酸棗仁配伍疾病富集 將“Score cutoff”設為80，“Adjust P-value”設為0.01，柴胡、白芍、川芎、茯苓、酸棗仁核心中藥配伍作用靶點數≥4 富集的疾病共有33 種，其中包括未特指的心血管疾病、未特指的焦慮癥和抑郁癥。見表9。

表8 基于熵聚類的候選新方

表9 柴胡、白芍、川芎、茯苓、白術配伍富集疾病分析

2.5.2 分析柴胡、白芍、川芎、茯苓、酸棗仁配伍潛在作用信號通路 在潛在目標信息學分析結果中，柴胡、白芍、川芎、茯苓、酸棗仁配伍≥9 個的生物學KEGG信號通路共有37 條。見表10。潛在靶點、信號通路與疾病網絡可視化見圖3。

圖3 靶點-通路-疾病網絡可視化圖

表10 KEGG 通路富集分析結果

3 討論

冠心病合并抑郁屬于現代醫學“雙心疾病”的范疇，祖國醫學多將其歸屬“胸痹心痛”“郁證”“臟躁”等。中醫學認為，心為“君主之官，神明出焉”，具有“主血脈”“主神明”的生理功能，“血脈之心”與“神明之心”融為一體，兩者生理相依、病理互損[16]。正如《景岳全書·郁證》云：“至若情志之郁，則總由乎心，此因郁而病也。”提示祖國醫學早就認識到心與情志因素的密切關系，可見冠心病可致抑郁的發生。抑郁證的基本病機為氣機郁滯導致肝失疏泄，“氣結則血凝”，氣機不暢影響血液的正常運行，導致瘀血的發生，瘀阻心脈，乃發胸痛。因此，抑郁亦可導致冠心病的出現。提示冠心病合并抑郁的主要病機是氣血運行的失常。以下結合數據挖掘結果詳細探討，并對可能通路機制予以預測說明。

從四氣分析來看，冠心病合并抑郁的用藥以溫性最多，此類藥物既具有疏肝理氣、活血化瘀之功，亦有益氣補血、養心安神之效。本病初期的臨床表現多以氣滯血瘀實證為主，病程遷延纏綿可轉化為氣虛血瘀、心神失養的虛實夾雜證，而溫類藥多可貫穿疾病的始終。藥味方面，用藥以苦、辛、甘為主，苦入心，可助藥效直達病所，且具有清瀉心肝火熱的作用；辛類藥能行、能散，可行氣活血、寬胸散結；甘味藥具有補益和中、緩急止痛的特點，有助于減輕氣短乏力、情緒低落、胸痛的癥狀。《素問·陰陽應象大論》曰：氣味辛甘發散屬陽，酸苦涌泄為陰，“苦、辛、甘”的藥味特點體現了治療本病“氣血同調、陰陽兼顧”的組方思路。從歸經分析，肝心脾經合計占三成之多。肝藏血，心主血脈，脾主統血，三臟對全身血液的正常運行發揮關鍵作用。另外，肝主魂，心主神，肝與心可共同調節人體情志活動。故入肝、心、脾經的藥物可暢血脈、調氣機、定神志。綜上，四氣五味歸經的結果可大致反映冠心病合并抑郁的用藥特點，為臨床藥物選擇提供參考依據。

通過對70 首組方分析得出，使用頻次≥15 的中藥共18 味。其中柴胡居于所有藥物頻次首位，雖然屬于中藥類別中的辛涼解表藥，但處方中多取其疏肝理氣之功。《本草綱目》曰：柴胡，上品也，苦、平，主治“心腹，去腸胃中結氣，飲食積聚，寒熱邪氣，推陳致新；補五勞七傷，除煩止驚，健忘”。不難發現，柴胡具有調暢氣機、安神鎮驚等多種功效，而冠心病合并抑郁臨床多表現為胸悶心悸、氣短乏力、食欲不佳、心境低落、煩躁失眠等氣郁不暢、心神不寧之象，可見柴胡恰契合病機。現代網絡藥理學研究亦證實[17]，柴胡主要活性成分中的皂柴胡-白芍苷A 和皂苷D 具有抗抑郁作用，通過調節PI3K-AKT、MAPK、RAS 等信號通路發揮功能。進一步從藥對分析，“柴胡-白藥”組合使用頻次最高，且處于用藥模式網絡化展示圖中核心位置。此藥對出自《太平惠民和劑局方》，是疏肝解郁方劑中的經典配伍。前者重在調“氣”、后者偏于養“血”，二者相伍則氣血同調、散收并用、疏柔相濟，與冠心病合并抑郁氣血運行失常的病機緊密相符。實驗研究顯示[18]，柴胡-白芍藥對可上調抑郁大鼠模型海馬單胺類神經遞質5-HT、NE 和DA 水平，通過影響神經遞質的變化而改善抑郁癥狀。最后從復方分析，柴胡、白芍、川芎、枳實、陳皮、香附、甘草是柴胡疏肝散的藥物組成，具有疏肝解郁、行氣止痛之效；白芍、川芎、當歸是四物湯的主要藥物組成，配合丹參，具有補血和血、活血化瘀之功；酸棗仁、川芎、茯苓分別是酸棗仁湯的君、臣、佐藥，可清熱除煩、養血安神。上述三方藥物的配伍使用，可“氣血并舉”“雙心同調”，值得臨床進一步研究和推廣。總之，單味藥及藥對、復方的配伍綜合體現了中醫藥治療冠心病合并抑郁疏肝理氣、活血化瘀、養心安神的組方用藥規律。

通過復雜系統熵聚類演化得到治療冠心病合并抑郁8 首新處方，綜合分析各新處方的藥物組成，結合高頻次藥物及藥物組合，最終選擇柴胡、白芍、川芎、茯苓、酸棗仁等5 味核心中藥作為研究對象，利用BATMAN-TCM 軟件分析上述5 藥配伍治療冠心病合并抑郁潛在作用機制。結果發現，與本病密切相關的信號通路為瞬時受體電位（transient receptor potential，TRP）離子通道（inflammatory mediator regulation of TRP channels）、鈣信號通路（calcium signaling pathway）及環磷酸鳥苷-蛋白激酶G（cyclic guanosine monophosphate，cGMP）信號通路。近年來國內外研究發現，TRP通道是一類位于細胞膜上的非選擇性陽離子通道超家族，廣泛分布于心血管系統，目前在哺乳動物中已被證實的有7 個亞組，即TRPC、TRPM、TRPV、TRPA、TRPML、TRPP 和TRPN[19]。其中關注熱點之一為TRPV1，研究顯示[20]，TRPV1 的功能表達與動脈粥樣硬化關系密切，血管平滑肌細胞中TRPV1 的激活，可降低細胞對低密度脂蛋白的攝取，從而減少平滑肌細胞的泡沫化，最終阻止動脈粥樣硬化斑塊的形成。同時，TRPV1 已被證實在炎性環境下或疾病模型中能激活炎癥信號通路促進小膠質細胞的激活，最終導致抑郁癥的發生[21]。cGMP-PKG 信號通路在心臟功能的調節中發揮重要作用，cGMP 作為細胞內一種重要的第二信使，有3 個主要作用靶點，其中最重要的為環磷酸鳥苷依賴的PKG[22]。研究發現，PKG 可介導內皮依賴的血管舒張，調節血管平滑肌細胞的收縮和舒張、抗心肌肥大、抗動脈粥樣硬化和抗血管損傷等[23]。同時，cGMP 在大腦和海馬區均有表達，參與了突觸可塑性和抑郁癥的發生。相關動物實驗研究顯示[24]，在小鼠懸尾急性應激模型中，芍藥苷可能會下調cGMP 介導的相關信號通路，降低cGMP 的表達，最終發揮抗抑郁作用。Ca2+是心肌細胞收縮過程中關鍵的離子電流，作為細胞中重要的信號分子，與體內多種鈣信號通路緊密結合，發揮不同的生理作用。早有研究揭示[25]，氧化低密度脂蛋白誘導的巨噬細胞凋亡，通過引起鈣信號傳導的改變可導致斑塊破裂，而Ca2+信號通路在控制動脈粥樣硬化方面具有易感性。另外，鈣通道阻滯劑可影響鈣信號通路，降低外周血管阻力，減少心肌收縮，從而減輕心絞痛的癥狀[26-27]。鈣調蛋白激酶（CaMK）是控制Ca2+流動的主要信號通路，CaMKⅡ作為其類型之一在腦組織中高度表達，活化的CaMKⅡ可激活相應受體，從而改變神經元的興奮性，在抑郁癥及抗抑郁治療機制中發揮重要作用[28]。由此可見，中醫藥治療冠心病合并抑郁作用的潛在通路可能為TRP 離子通道、鈣信號通路及cGMP-PKG 信號通路，但具體通路機制和影響因素本文尚未能揭示，需要進一步深入研究。

綜上所述，本研究采用文獻研究結合網絡藥理學的方法，運用中醫傳承輔助平臺和BATMAN-TCM 軟件，挖掘分析中醫藥治療冠心病合并抑郁的用藥規律和潛在作用機制，為臨床治療本病和基礎研究提供一定參考依據。但新方的臨床療效尚需大樣本予以驗證，潛在信號通路的具體作用機制亦需不斷的實驗研究加以闡釋，為下一步的研究工作指明了方向。