基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)探討通心絡(luò)治療缺血性腦卒中的機(jī)制

[摘要]"目的"通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)預(yù)測通心絡(luò)膠囊治療缺血性腦卒中的潛在作用機(jī)制。方法"利用TCMSP數(shù)據(jù)庫獲取通心絡(luò)的藥物活性成分及作用靶點(diǎn)，通過DisGeNET數(shù)據(jù)庫、GeneCards數(shù)據(jù)庫得到缺血性腦卒中所對應(yīng)疾病靶點(diǎn)，利用Venny"2.1獲得潛在藥理作用靶點(diǎn)。將潛在藥理作用靶點(diǎn)導(dǎo)入STRING在線分析平臺，所得數(shù)據(jù)導(dǎo)入Cytoscape"3.9.1得到蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)互作（protein-"protein"interaction，PPI）網(wǎng)絡(luò)圖并篩選出核心基因。運(yùn)用DAVID數(shù)據(jù)庫對潛在藥理作用靶點(diǎn)進(jìn)行基因本體（gene"ontology，GO）、京都基因與基因組百科全書（Kyoto"Encyclopedia"of"Genes"and"Genomes，KEGG）富集分析。最后利用Auto"Dock軟件進(jìn)行分子對接。結(jié)果"獲得通心絡(luò)有效活性成分62個(gè)，對應(yīng)靶點(diǎn)406個(gè)，潛在藥理作用靶點(diǎn)148個(gè)。GO富集分析共得到1556條基因功能信息，KEGG富集分析共發(fā)現(xiàn)119條通路，包括脂質(zhì)和動脈粥樣硬化通路、癌癥信號通路和磷脂酰肌醇3-激酶-蛋白激酶（phosphoinositide"3-kinase-akt，PI3K-Akt）信號通路等。分子對接結(jié)果表明豆甾醇、黃芩素與白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-6、腫瘤壞死因子（tumor"necrosis"factor，TNF）等核心靶點(diǎn)結(jié)合活性較強(qiáng)。結(jié)論"通心絡(luò)膠囊可能作用于IL-6、TNF等靶點(diǎn)，調(diào)控脂質(zhì)和動脈粥樣硬化通路、癌癥信號通路和PI3K-Akt信號通路等發(fā)揮抗炎、促進(jìn)細(xì)胞再生、抗凋亡等機(jī)制治療缺血性腦卒中。

[關(guān)鍵詞]"缺血性腦卒中；通心絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)；分子對接

[中圖分類號]"R285""""""[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]"A""""""[DOI]"10.3969/j.issn.1673-9701.2025.02.020

Exploring"the"mechanism"of"Tongxinluo"treat"ischemic"stroke"based"on"network"pharmacology

LU"Xinyu，"PENG"Peng

Emergency"Trauma"Center，"the"First"Afiliated"Hospital"of"Xinjiang"Medical"University，"Urumqi"830000，"Xinjiang，"China

[Abstract]"Objective"To"predicting"the"potential"mechanism"of"action"in"treating"ischemic"stroke"（IS）"via"network"pharmacology"and"molecular"docking."Methods"TCMSP"database"was"used"to"obtain"the"drug"active"components"and"targets"of"caxin"collaterals，"the"disease"targets"corresponding"to"IS"were"obtained"through"DisGeNET"database"and"GeneCards"database，"and"two"potential"pharmacological"targets"were"obtained"by"Venny"2.1."Potential"pharmacological"targets"were"carried"out"enrichment"analysis"of"gene"ontology（GO）"and"Kyoto"Encyclopedia"of"Genes"and"Genomes"（KEGG）"by"using"the"DAVID"database."AutoDock"tool"was"used"for"molecular"docking"between"key"targets"and"active"compounds."Results"A"total"of"62"active"in"gredients，"406"targets，"148"potential"targets"for"pharmacological"effect"were"obtained."GO"enrichment"analysis"yielded"1556"gene"function"information."The"KEGG"enrichment"analysis"identified"119"pathways"in"total，"including"lipid"and"atherosclerosis"pathways，"cancer"signaling"pathway，"and"phosphoinositide"3-kinase-"akt"（PI3K-Akt）"signaling"pathway."Molecular"docking"results"indicated"that"prostigmasterol"and"baicalein"bind"strongly"to"core"targets"including"interleukin"（IL）-6，"tumor"necrosis"factor（TNF），"et"al."Conclusion"Tongxinluo"capsule"may"act"on"IL-6，"TNF，"etc."And"lipid"and"atherosclerosis"pathway，"cancer"signaling"pathway"and"PI3K-Akt"signaling"pathway"are"regulated"to"play"anti-inflammatory，"promote"cell"regeneration，"anti-apoptotic"mechanism"and"other"mechanisms"to"treat"IS.

[Key"words]"Ischemic"stroke;"Tongxinluo;"Network"pharmacology;"Molecular"docking

缺血性腦卒中（ischemic"stroke，IS）是全球第二大死亡原因[1]。IS病理過程包括氧化應(yīng)激、興奮性氨基酸毒性、鈣離子超載、血-腦脊液屏障破裂、神經(jīng)元損傷和神經(jīng)炎癥反應(yīng)等[2]。目前首選的治療方法如溶栓、取栓、抗血小板聚集等可有效改善患者癥狀，但對患者的預(yù)后仍存在部分局限性，如增加出血風(fēng)險(xiǎn)、對炎癥反應(yīng)的干預(yù)受限等。研究發(fā)現(xiàn)，中藥復(fù)方在IS動物實(shí)驗(yàn)及臨床應(yīng)用中均有較好的療效[3]。通心絡(luò)膠囊有改善腦血流、減輕炎癥反應(yīng)、保護(hù)神經(jīng)元等作用[4]；但其治療IS的作用機(jī)制尚未明確，本研究通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和分子對接方法探究其作用機(jī)制。

1""資料與方法

1.1""通心絡(luò)成分收集、靶點(diǎn)篩選

基于TCMSP數(shù)據(jù)庫并設(shè)置口服生物利用度（oral"bioavailability，OB）≥30%、類藥性≥0.18、血-腦脊液通過率≥–0.3對通心絡(luò)膠囊的組成成分人參、水蛭、全蝎、赤芍、蟬蛻、土鱉蟲、蜈蚣、降香、乳香（制）、酸棗仁（炒）、冰片進(jìn)行篩選[5-6]，得到所需活性成分及其對應(yīng)靶點(diǎn)，未查找到的組成成分利用Symmap數(shù)據(jù)庫進(jìn)行查找，設(shè)置OB≥30%進(jìn)行篩選，得到相應(yīng)靶點(diǎn)。去除重復(fù)靶點(diǎn)，利用Uniprot數(shù)據(jù)庫將乘除作用靶點(diǎn)名稱轉(zhuǎn)換為基因名稱進(jìn)行規(guī)范化。

1.2""IS靶點(diǎn)獲取

在DisGeNET數(shù)據(jù)庫以“ischemic"stroke”為關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索，篩選所得基因靶點(diǎn)；在"GeneCards"數(shù)據(jù)庫以“ischemic"stroke”為關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索，篩選所得靶點(diǎn)，獲得IS潛在基因靶點(diǎn)。利用Venny"2.1軟件將通心絡(luò)及IS的潛在靶點(diǎn)進(jìn)行映射，取交集作為共同靶點(diǎn)，共同靶點(diǎn)即通心絡(luò)膠囊的潛在藥理作用靶點(diǎn)，相關(guān)成分即潛在藥理活性成分。

1.3""核心基因篩選及構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)作用靶點(diǎn)

將潛在藥理作用靶點(diǎn)導(dǎo)入STRING在線分析平臺，選擇物種為Homo"sapiens，設(shè)置最低相互作用閾值為0.7，隱藏網(wǎng)絡(luò)中的離散點(diǎn)。在Cytoscape"3.9.1"軟件中導(dǎo)入蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用（protein-protein"interaction，PPI）數(shù)據(jù)，用CytoNCA插件篩選出核心靶點(diǎn)，并建立PPI綜合網(wǎng)絡(luò)圖，其中節(jié)點(diǎn)代表活性成分、靶點(diǎn)、疾病和藥物名稱，而邊代表節(jié)點(diǎn)間的相互作用。

1.4""GO及KEGG富集分析

將潛在藥理作用靶點(diǎn)導(dǎo)入DAVID數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，分析靶基因的基因本體（gene"ontology，GO）功能，包括生物學(xué)過程（biological"process，BP）、細(xì)胞組成（cell"composition，CC）、分子功能（molecular"function，MF）及京都基因與基因組百科全書（Kyoto"Encyclopedia"of"Genes"and"Genomes，KEGG）通路富集分析，并利用微生信對相關(guān)數(shù)據(jù)繪制可視化圖形進(jìn)行分析。

1.5""分子對接驗(yàn)證

將有效活性成分-潛在作用靶點(diǎn)的核心靶點(diǎn)和PPI網(wǎng)絡(luò)中的核心蛋白通過Autodock"Vina1.1.2軟件進(jìn)行分子對接，并以陽性藥物丁苯酞作為參照藥物，得到對接結(jié)果并分析各小分子配體與受體蛋白的結(jié)合能力強(qiáng)弱。

2""結(jié)果

2.1""通心絡(luò)有效活性成分及藥理作用靶點(diǎn)

篩選后得到人參15種、赤芍6種、降香22種、乳香5種、酸棗仁6種、冰片2種、水蛭5種、全蝎1種、蜈蚣2種活性成分，其中蜈蚣所含活性成分5-羥色胺、組胺與水蛭相同。共得到預(yù)測靶點(diǎn)1560個(gè)，經(jīng)去重及標(biāo)準(zhǔn)化后藥理作用靶點(diǎn)406個(gè)。

2.2""IS靶點(diǎn)獲取

從DisGeNET數(shù)據(jù)庫、GeneCards數(shù)據(jù)庫最終分別獲得126個(gè)及1045個(gè)基因靶點(diǎn)。將通心絡(luò)的藥物作用靶點(diǎn)及IS疾病基因靶點(diǎn)導(dǎo)入Venny"2.1得到148個(gè)共有靶點(diǎn)，即潛在藥理作用靶點(diǎn)，見圖1。

2.3""核心基因篩選及構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)作用靶點(diǎn)

將148個(gè)靶點(diǎn)導(dǎo)入STRING在線分析平臺，共獲得137個(gè)節(jié)點(diǎn)930條邊。以介數(shù)中心度gt;227.33、接近中心度gt;0.0028、度值gt;28.18為條件篩選得到核心基因23個(gè)。

2.4""GO與KEGG富集分析

GO富集分析獲得顯著富集1454個(gè)BPs、57個(gè)CCs、45個(gè)MFs（Plt;0.05）。取BP、CC、MF中計(jì)數(shù)最高的前10名進(jìn)行富集分析，見圖2。KEGG富集分析獲得119條KEGG通路（Plt;0.05），取KEGG中P值最高的前20名進(jìn)行富集分析，見圖2。

2.5""分子對接驗(yàn)證結(jié)果

利用Autodock得到核心基因與潛在活性成分的蛋白結(jié)合能力關(guān)系，結(jié)合能由高至低排名前10位的分別為豆甾醇-絲氨酸/蘇氨酸激酶（RAC-alpha"serine/threonine-protein"kinase，AKT）1、黃芩素-基質(zhì)金屬蛋白酶9、藏花酸-白蛋白、人參皂苷Rh2-C反應(yīng)蛋白、黃芩素-腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（brain-"derived"neurotrophic"factor，BDNF）、豆甾醇-白蛋白、黃芩素-AKT1、黃芩素-白蛋白、黃芩素-前列腺素內(nèi)過氧化物合酶2、豆甾醇-表皮生長因子（epidermal"growth"factor"receptor，EGFR）。

3""討論

本研究共得到通心絡(luò)治療IS潛在藥理作用靶點(diǎn)148個(gè)，關(guān)鍵活性成分為組胺、5-羥色胺、人參皂苷Rh2、黃芩素、藏花酸、豆甾醇、嘌呤。IS后因動脈阻塞導(dǎo)致腦組織缺血缺氧后出現(xiàn)神經(jīng)元壞死與凋亡、神經(jīng)炎癥反應(yīng)的發(fā)生，都將進(jìn)一步加重患者不良神經(jīng)事件發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。研究表明組胺可調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞的表型轉(zhuǎn)換[7]。另有研究表明黃芩素可顯著抑制促炎因子如一氧化氮、白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-6和腫瘤壞死因子（tumor"necrosis"factor，TNF）-α的水平，抑制促炎性小膠質(zhì)細(xì)胞極化，上述均可抑制神經(jīng)炎癥水平，從而改善缺血性腦損傷[8-9]。而5-羥色胺有助于突觸的形成、連接和網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，調(diào)節(jié)神經(jīng)元的增殖、分化等，可改善IS后突觸及神經(jīng)元的網(wǎng)絡(luò)重建[10]。

研究表明豆甾醇可降低慢性壓迫性損傷大鼠血清中的炎癥因子水平并通過Toll樣受體4/核因子κB（toll"like"receptor"4/nuclear"factor"kappa-B，TLR4/NF-κB）通路調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細(xì)胞"M1/M2極化減輕神經(jīng)性疼痛和IS后神經(jīng)炎癥反應(yīng)[11-12]。豆甾醇可調(diào)節(jié)IS后缺氧/復(fù)氧后的突觸前和突觸后事件，特別是減輕N-甲基-D-天冬氨酸2B受體介導(dǎo)的興奮性毒性和氧化應(yīng)激，誘導(dǎo)線粒體自噬，有神經(jīng)保護(hù)作用[13]。

炎癥反應(yīng)伴隨著整個(gè)IS病理過程，當(dāng)神經(jīng)元壞死時(shí)可釋放損傷相關(guān)的分子模式，并刺激炎性細(xì)胞因子和趨化因子的產(chǎn)生作為內(nèi)源性警報(bào)，刺激先天免疫細(xì)胞和腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞中的多種炎癥信號通路，從而引起中樞炎癥事件[14]。小膠質(zhì)細(xì)胞作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)的駐留免疫細(xì)胞，IS后，小膠質(zhì)細(xì)胞釋放各種促炎因子，如TNF-α、IL-1β、IL-6、活性氧和基質(zhì)金屬蛋白酶-9，進(jìn)一步加劇大腦的神經(jīng)炎癥反應(yīng)和損傷[15]。本研究所得通心絡(luò)治療IS的核心靶點(diǎn)包含IL-6、TNF、IL-1B、胰島素（insulin，INS）、IL-10等，反映通心絡(luò)在治療IS時(shí)可對神經(jīng)炎癥反應(yīng)起調(diào)節(jié)作用，有助于減輕IS后的炎癥所致?lián)p傷。

IS后的組織重建對IS神經(jīng)結(jié)局預(yù)后至關(guān)重要。EGFR是一種酪氨酸激酶受體，已被描述為介導(dǎo)細(xì)胞增殖、調(diào)節(jié)終末分化和控制整體表皮穩(wěn)態(tài)[16]。AKT"1可通過調(diào)控其下游底物絲氨酸和/或蘇氨酸磷酸化，進(jìn)而調(diào)節(jié)許多過程，包括新陳代謝、增殖、細(xì)胞存活、生長和血管生成[17]。腫瘤蛋白p53（tumor"protein"p53，TP53）基因編碼p53蛋白，p53可有效觸發(fā)細(xì)胞周期阻滯、DNA修復(fù)、衰老、凋亡和自噬[18]。腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（brain-derived"neurotrophic"factor，BDNF）作為一種神經(jīng)營養(yǎng)因子，其特異性和局部作用于突觸前和突觸后酪氨酸激酶受體B，激活不同的下游信號通路，參與突觸發(fā)生、短期和長期可塑性[19]。EGFR，AKT1，TP53，BDNF等在通心絡(luò)治療IS過程中起到調(diào)節(jié)細(xì)胞生長，增殖和分化、改善腦組織損傷等作用。

本研究通過GO富集分析結(jié)果可見通心絡(luò)治療IS可能通過影響多細(xì)胞生物過程、對刺激的反應(yīng)等生物進(jìn)程，內(nèi)膜系統(tǒng)、細(xì)胞外空間等細(xì)胞組分，相同的蛋白質(zhì)結(jié)合、信號受體結(jié)合、分子功能調(diào)節(jié)活性等分子功能，進(jìn)而發(fā)揮作用。KEGG通路富集分析顯示，關(guān)鍵靶點(diǎn)富集在脂質(zhì)和動脈粥樣硬化通路、癌癥信號通路和PI3K/Akt信號通路等。PI3K/Akt信號通路負(fù)反饋調(diào)節(jié)中由人第10號染色體缺失的磷酸酶和SHIP2調(diào)節(jié)其下游產(chǎn)物，進(jìn)而抑制AKT及下游的分子進(jìn)一步活化，起到抗凋亡，進(jìn)而減少神經(jīng)元的死亡[20]。高血脂、高膽固醇及動脈粥樣硬化是IS發(fā)病的重要因素，研究表明抑制PI3K信號可明顯降低游離脂肪酸、膽固醇及甘油三酯水平[21]。可見通心絡(luò)通過上述通路調(diào)節(jié)血脂水平及神經(jīng)元凋亡等在IS治療中起治療作用。

綜上，通心絡(luò)膠囊可能通過黃芩素和豆甾醇等主要活性成分作用于IL-6、TNF、IL-1B、INS、EGFR、AKT-1、TP53、IL-10、EGF關(guān)鍵靶點(diǎn)，調(diào)控脂質(zhì)和動脈粥樣硬化通路通路、癌癥信號通路和PI3K/Akt信號通路等關(guān)鍵信號通路，通過抗炎和抗凋亡等發(fā)揮治療IS的作用。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

[參考文獻(xiàn)]

[1] FEIGIN"V"L，"BRAININ"M，"NORRVING"B，"et"al."World"Stroke"Organization"（WSO）："Global"stroke"fact"sheet"2022[J]."Int"J"Stroke，"2022"，"17（4）："478.

[2] ZHANG"Q，"LIAO"Y，"LIU"Z，"et"al."Interleukin-17"and"ischaemic"stroke[J]."Immunology，"2021，"162（2）："179-193.

[3] 何瑞華，"黃瑾，"徐熠."中藥復(fù)方治療腦缺血作用機(jī)制的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究進(jìn)展[J]."中國藥業(yè)，"2023，"32（11）："128–134.

[4] LIU"S，"ZHANG"Z，"HE"Y，"et"al."Inhibiting"leukocyte-"endothelial"cell"interactions"by"Chinese"medicine"tongxinluo"capsule"alleviates"no-reflow"after"arterial"recanalization"in"ischemic"stroke[J]."CNS"Neurosci"Ther，"2023"，"29（10）："3014–3030.

[5] LI"P，"XIN"Q，"HUI"J，"et"al."BPNMI"consortium."Efficacy"and"safety"of"tongxinluo"capsule"as"adjunctive"treatment"for"unstable"angina"pectoris："A"systematic"review"and"Meta-analysis"of"randomized"controlled"trials[J]."Front"Pharmacol，"2021，"12："742978.

[6] WANG"L"P，"WANG"L，"WANG"H，"et"al."Investigation"into"the"potential"mechanism"and"molecular"targets"of"fufang"xueshuantong"capsule"for"the"treatment"of"ischemic"stroke"based"on"network"pharmacology"and"molecular"docking[J]."Front"Pharmacol，"2022"，"13："949644.

[7] ZHOU"Z，"AN"Q，"ZHANG"W，"et"al."Histamine"and"receptors"in"neuroinflammation："Their"roles"on"neurodegenerative"diseases[J]."Behav"Brain"Res，"2024，"465："114964.

[8] YAN"J"J，"DU"G"H，"QIN"X"M，"et"al."Baicalein"attenuates"the"neuroinflammation"in"LPS-activated"BV-2"microglial"cells"through"suppression"of"pro-inflammatory"cytokines，"COX2/NF-κB"expressions"and"regulation"of"metabolic"abnormality[J]."Int"Immunopharmacol，"2020，"79："106092.

[9] RAN"Y，"QIE"S，"GAO"F，"et"al."Baicalein"ameliorates"ischemic"brain"damage"through"suppressing"proinflammatory"microglia"polarization"via"inhibiting"the"TLR4/NF-κB"and"STAT1"pathway[J]."Brain"Res，"2021，"17："147626.

[10] POURHAMZEH"M，"MORAVEJ"F"G，"ARABI"M，"et"al."The"roles"of"serotonin"in"neuropsychiatric"disorders[J]."Cell"Mol"Neurobiol，"2022"，"42（6）："1671–1692.

[11] SI"W，"LI"X，"JING"B，"et"al."Stigmasterol"regulates"microglial"M1/M2"polarization"via"the"TLR4/NF-κB"pathway"to"alleviate"neuropathic"pain[J]."Phytother"Res，"2024"，"38（1）："265–279.

[12] SI"W，"CHEN"Z，"BEI"J，"et"al."Stigmasterol"alleviates"neuropathic"pain"by"reducing"schwann"cell-macrophage"cascade"in"DRG"by"modulatingnbsp;IL-34/CSF1R[J]."CNS"Neurosci"Ther，"2024"，"30（4）："e14657.

[13] HAQUE"M"N，"HANNAN"M"A，"DASH"R，"et"al."The"potential"LXRβ"agonist"stigmasterol"protects"against"hypoxia/reoxygenation"injury"by"modulating"mitophagy"in"primary"hippocampal"neurons[J]."Phytomedicine，"2021，"81："153415.

[14] SHICHITA"T，"ITO"M，"MORITA"R，"et"al."MAFB"prevents"excess"inflammation"after"ischemic"stroke"by"accelerating"clearance"of"damage"signals"through"MSR1[J]."Nat"Med，"2017，"23（6）："723–732.

[15] ALSBROOK"D"L，"DI"NAPOLI"M，"BHATIA"K，"et"al."Neuroinflammation"in"acute"ischemic"and"hemorrhagic"stroke[J]."Curr"Neurol"Neurosci"Rep，"2023，"23（8）："407–431.

[16] ARNAUD"T，"RODRIGUES-LIMA"F，"VIGUIER"M，"et"al."Interplay"between"EGFR，"E-cadherin，"and"PTP1B"in"epidermal"homeostasis[J]."Tissue"Barriers，"2023"，"11（3）："2104085.

[17] LU"W"C，"OMARI"R，"RAY"H，"et"al."AKT1"mediates"multiple"phosphorylation"events"that"functionally"promote"HSF1"activation[J]."FEBS"J，"2022"，"289（13）："3876–3893.

[18] VOSKARIDES"K，"GIANNOPOULOU"N."The"role"of"tp53"in"adaptation"and"evolution[J]."Cells，"2023"，"12（3）："512.

[19] WANG"C"S，nbsp;KAVALALI"E"T，"MONTEGGI"A"L"M."BDNF"signaling"in"context："From"synaptic"regulation"to"psychiatric"disorders[J]."Cell，"2022"，"185（1）："62–76.

[20] PENG"Y，"WANG"Y，"ZHOU"C，"et"al."PI3K/Akt/mTOR"pathway"and"its"role"in"cancer"therapeutics："Are"we"making"headway？[J]."Front"Oncol，"2022，"12："819128.

[21] DENG"R"M，"ZHOU"J."The"role"of"PI3K/Akt"signaling"pathway"in"myocardial"ischemia-reperfusion"injury[J]."Int"Immunopharmacol，"2023，"123："110714.

（收稿日期：2024–09–15）

（修回日期：2024–12–06）