網絡藥理學在中藥治療男科疾病中的應用*

趙 琦，王 寧，王浩浩，馮雋龍，鄧 省，王世楨，徐洪勝，閆 菲，李海松△

1 北京中醫藥大學東直門醫院，北京100029； 2 寧夏回族自治區中衛市中醫醫院，寧夏 中衛 755000

近年來，藥理學家針對中藥獨有的藥理機制開展了一系列研究，如在麻黃中提取出麻黃素并證明其是一種類似于腎上腺素作用的生物堿［1］。然而，目前對于中藥藥理的研究仍為提取中藥成分，研究單一藥效的“單藥-單組分-單疾病靶點”的線性模式［2］。現有方法未能更全面地對中藥尤其是中藥復方進行多組分、多靶點系統研究，難以體現出中藥用藥理論特色，傳統單線程中藥藥理研究模式也體現出一定局限性。

隨著現代生命科學的快速發展，西方醫學界也逐漸認為單一藥物治療單一疾病的方式很難適用于當今多因素作用下復雜性疾病的治療，“多成分-多靶點”藥物設計理念也逐漸被認可［3］。英國藥理學家Hopkins 首先引入了“網絡藥理學”概念，是綜合高通量測序，生物信息分析，數據庫檢索和高級計算機統計技術等，搭建“藥物-靶點-疾病”立體生物學網絡，并以此為基礎研究疾病發展、靶點互作、藥物治療等內容［4］。我國學者李梢將這一理論引入中醫藥研究，并認為中醫藥對于疾病的干預具有多種中藥組成、多種組成間對應疾病多種靶點、藥物之間協同、輔助等多種關系特征，認為可從“多組成-多靶點”研究方劑內在機制［5］。網絡藥理學借助系統生物學理論，從整體分析“藥物-靶點-疾病”，這與中醫藥整體思維有諸多共同點，因此網絡藥理學也成為探索中醫中藥機制的重要學科，并呈現熱門趨勢。

男科疾病發病率高，病因復雜，臨床中共病現象明顯。中醫藥治療男科病可從“多靶點-多通路”起效，而應用網絡藥理學探索中藥治療男科疾病作用機制的研究已大量展開，現通過對近5 年發表的中醫藥治療男科疾病作用機制網絡藥理學研究進行綜述，以期為進一步研究拓展思路。

1 網絡藥理學在中藥研究中的應用

1.1 中藥藥理機制研究中藥藥理作用的基礎是其具有的能夠發揮藥效的活性化合物。對于單味中藥和中藥復方而言，內含成分種類眾多，發揮藥效作用不一，也并非單獨作用于某一靶點。因此，中藥生物網絡構建過程，也是對中藥作用機制的預測和梳理過程。通過構建“中藥-化合物-靶點-疾病”網絡，能夠全面了解中藥發揮藥效的活性分子及其作用靶標，通過靶點互作分析和蛋白富集分析能夠具體了解作用靶點的功能和富集信號通路，為后續開展實驗驗證提供理論支持［6］。曹旭含等［7］利用網絡藥理學技術探討乳香和沒藥藥對治療膝骨關節炎作用機制，發現該藥對有效化學成分53 個，并預測出絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶1（serine/threonine protein kinase 1，Akt1）、TP53 基因（tumor protein p53，TP53）、白細胞介素6（interleukin-6，IL-6）、腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF）、JUN、絲裂原活化蛋白激酶（mitogen activated protein kinase 1，MAPK1）等可能是“乳香-沒藥”治療膝骨關節炎的關鍵靶點。XIE 等［8］通過構建三七“化合物-靶點-疾病”網絡，認為三七及其成分可能通過調節神經遞質機制如5-羥色胺（5-hydroxy tryptamine，5-HT）、多巴胺、γ-氨基丁酸傳遞，影響下丘腦-垂體-腎上腺（HPA）軸及其在中樞神經系統中的信號通路，從而保護大腦神經元，發揮抗焦慮抑郁作用。

1.2 中藥組方規律探索中藥組方規律是中藥理論核心之一，通過嚴謹、準確的配伍關系，讓復方發揮出超越單味藥物簡單組合的最大化收益。傳統單一藥物、單一靶點功效研究很難全面解釋中藥配伍的內在關系，而網絡藥理學為科學闡述中藥組方規律提供了可能。通過網絡藥理學分析，可根據復方中中藥的活性成分和靶點數的多少決定單味中藥在復方中的作用，從而根據重要性劃分“君、臣、佐、使”［9］。李伯會［10］通過分析名方郁金方中藥物活性成分，發現方中君藥郁金在活性成分和靶點數方面占比最大，是主要治療心血管疾病的藥物，臣藥梔子成分及靶點均少于郁金，佐使藥主要起減少郁金和梔子毒性與引藥至靶器管的輔助作用。同時，構建化合物-蛋白-基因網絡，為解釋中藥傳統配伍禁忌如“十八反”“十九畏”潛在機制的解釋提供新思路。劉濤等［11］通過網絡藥理學技術，認為反藥甘遂和甘草配伍后在調節水與電解質代謝等方面藥效相反，配伍后肝藥酶代謝毒性增強，一定程度上闡釋了中藥配伍禁忌的內在機制。

1.3 同病異治和異病同治的理論基礎闡釋同病異治和異病同治均為中醫基礎理論的重要組成。同病異治是指在不同時間、環境及患者自身狀態條件下，同樣一種疾病出現的證候不同，所對應的中醫方藥不相同［12］。在網絡藥理學中，通過構建藥理網絡，獲得不同復方中藥的有效成分及針對特定疾病的調節靶點和信號通路，以證明雖然中藥處方不同，但均可通過疾病相關靶點、通路對疾病產生作用。如通過網絡藥理學發現，治療糖尿病的多首方劑如半夏瀉心湯、金津玉液湯、交泰丸、葛根芩連湯等均有針對糖尿病的作用靶點和通路，也是中醫同病異治內在機制的具體體現［13］。

異病同治是在不同疾病的發展過程中，表現了類似證候，因此可以采用相同治法。通過建立復方-化合物-靶點網絡，能夠明確了解復方作用的多種蛋白，同時多種蛋白可對應多個病種，根據對應疾病的權重，可明確復方參與干預的多種疾病［14］。朱虹宇等［15］報道交泰丸有20 個活性成分通過92 個蛋白基因治療糖尿病、抑郁和失眠癥，其中HTR2A 和HTR2C 是交泰丸針對3 種疾病的共同蛋白，也體現了異病同治特征。

2 網絡藥理學在中藥治療男科疾病中的應用

中藥憑借“多成分-多靶點”優勢治療男科疾病。目前，男科疾病中應用網絡藥理學探索中醫藥機制已經成為新的研究方向，以下將根據疾病種類異同，如男性不育癥、前列腺疾病、性功能障礙等綜述網絡藥理學在男科疾病中的應用。

2.1 不育癥菟絲子-枸杞子藥對是多首補腎填精方藥如五子衍宗丸、左歸丸、右歸丸等的核心藥對，有研究應用網絡藥理學研究菟絲子-枸杞子藥對治療男性不育癥發現，有52 種活性成分入血發揮效應，主要通過影響TNF凋亡、PI3K/Akt信號通路、叉形頭轉錄因子的O 亞型信號通路、甲狀腺激素信號通路等，發揮治療男性不育癥的內在機制［16］。五子衍宗丸是治療男性不育癥的經典方，丁勁等［17］通過檢索相關數據庫，篩選出72 個活性成分，對應得到35 個可能有作用的相關靶點，認為五子衍宗丸主要通過氧化和抗氧化治療男性不育癥。黃精贊育膠囊是國醫大師王琦教授用于治療男性少弱精子癥的著名中成藥［18］。閻基等［19］通過利用反向分子對接技術，建立黃精贊育膠囊的“成分-靶點-通路”網絡，得到黃精贊育膠囊7 個入血成分，22個靶點蛋白和30條通路與少弱精子癥相關。認為黃精贊育膠囊主要通過激素調節、細胞凋亡、細胞結構、代謝、炎癥及免疫相關蛋白靶點及通路，起治療少弱精子癥的作用。

2.2 前列腺疾病前列腺疾病是男科常見病，也是臨床疑難病，主要包括前列腺炎、前列腺增生、前列腺癌等。慢性前列腺炎（chronic prostatitis，CP）指前列腺受到異常刺激后，出現小腹會陰部不適、排尿異常的癥候群［20］。有報道運用網絡藥理學技術研究八正散加減方治療CP 的作用機制，篩選出有效化合物87 個，對應靶點69 個，證明八正散加減方主要通過抗炎、調節免疫等途徑治療CP，同時通路富集分析表明，八正散加減方也可通過絲裂原活化蛋白激酶10（mitogen activated protein kinase，MAPK10）、STAT3 等基因參與調控前列腺炎［21］。劉勝京等［22］利用網絡藥理學聯合分子對接研究前列舒通膠囊治療CP 的作用，認為前列舒通可通過調節氧化應激反應、凋亡信號通路、脂多糖、活性氧代謝等方式治療CP，并且分子對接結果顯示相關蛋白與藥物活性成分對接良好，側面證明前列舒通的治療價值。張天宇等［23］整合多個藥理學平臺，篩選出前列腺1 號方79 個有效成分，33 個靶蛋白和11 條與CP 相關信號通路，證明其治療作用可能體現在抗炎、調整細胞代謝、免疫和神經調節等方面。

良性前列腺增生（benign prostatic hyperplasia，BPH）主要表現為尿頻、尿急、排尿困難等。陶蕊等［24］根據網絡藥理學預測二至丸治療BPH 的內在機制，共篩選出潛在有效成分19 個，20 條基因本體論功能富集分析（gene ontology，GO）和5條主要KEGG 富集分析（kyoto encyclopedia of genes and genomes，KEGG）通路，證明二至丸可通過上調線粒體膜電位1（mitochondrial membrane potential 1，MMP1）和下調KLK3 等基因表達，促進凋亡、抑制增殖等途徑治療BPH。楊安平等［25］研究桂枝茯苓丸治療BPH 的作用機制，分析得到桂枝茯苓丸14 種重要成分，44 個關鍵蛋白，認為桂枝茯苓丸可能作用機制為白樺脂酸發揮雌激素樣作用，與雌激素受體α（estrogen receptorα，ERα）結合，抑制前列腺增生。

前列腺癌是導致男性疾病和死亡的重要原因，全球每年有大約160 萬男性被確診為前列腺癌，根據網絡藥理學方法鑒定中藥的抗癌機制也是當前研究的熱點［26］。胡楊等［27］根據網絡藥理學方法鑒定當歸貝母苦參丸治療前列腺癌有效成分26個，關鍵蛋白34個，主要涉及抑制細胞增殖、促進凋亡、抑制遷移以及腫瘤血管生成等通路。西黃丸是治療早期惡性腫瘤的名方，具有清熱解毒、化痰散結等功效，有研究通過網絡藥理學鑒定西黃丸有效成分27種，篩選出前列腺癌治療靶點40個，涉及生物過程包括泛素化、蛋白異二聚活性、轉錄因子活性等，顯示出西黃丸多成分、多靶點治療前列腺癌的特征［28］。王慶哲等［29］利用BATMANTCM 數據庫預測四君子湯成分及靶點，并通過生物信息學數據庫鑒定出四君子湯能通過靶向誘導型前列腺素內過氧化物合酶（prostaglandinendoperoxide synthase 2，PTGS2）基因表達，從而逆轉前列腺癌的發生發展。

2.3 性功能障礙男性性功能障礙包括勃起功能障礙（erectile dysfunction，ED）、早泄等。WANG 等［30］通過網絡藥理學方法研究右歸丸聯合補中益氣湯治療ED 和早泄的機制，共鑒定出9 種化學成分和62種蛋白靶點，主要通過MAPK信號通路、癌癥蛋白多糖、多巴胺能突觸、甲狀腺激素信號通路、環磷酸腺苷（cyclic adenosine monophosphate,cAMP)信號通路和神經活性配體-受體相互作用等途徑治療ED。有報道全面研究五子衍宗丸藥效機制，認為五子衍宗丸治療不育、陽痿、早泄主要通過10 個共性靶點和6 條共性通路發揮藥效作用，體現出中藥異病同治內在機制［31］。

3 小結

目前，網絡藥理學技術已經深入中藥機制研究的各個方面，如揭示中藥作用機制，預測中藥新的適應癥，闡釋中醫理論提供新視角等。網絡藥理學研究模式也更加契合中醫學整體思維方式，在一定程度起到揭示中醫中藥內涵的作用。運用網絡藥理學方法研究男科疾病可以看出，多首中藥名方如五子衍宗丸、右歸丸、八正散等治療各種男科疾病發揮了多成分、多靶點特性，同時TNF-α、MAPK、PI3K/Akt 等“明星”通路也是中醫藥干預疾病的重要途徑，從而發揮抗炎、抗腫瘤、抗氧化、調節免疫等作用，從分子機制角度證實中醫藥作用的合理性和有效性。但是，以上結果僅為藥理學數據庫、計算機分析得出的預測結果，其準確性值得探討，應進行相應動物和細胞實驗對其結果進行驗證，形成“預測-驗證”的閉環網絡，從而為探索中藥的作用機制提供證據，進一步促進中醫藥現代化和國際化的發展。