基于网络药理学和分子对接的半夏厚朴汤合左金丸治疗慢性萎缩性胃炎机制.pdf

云 南 中 医 中 药 杂 志 .:潘清丽邵蕾陈丽洁等 痤疮发病机制的研究进展.皮肤性病诊疗学杂志():.():.:张建斌柳军玺邸多隆等 天然产物中环状二芳基庚烷类化合物的研究进展.中草药():邵凯方富民 丹参酮联合异维 酸对痤疮患者 、水平的影响.现代医学与健康研究电子杂志():莫惠芳钟敏华储开宇等 痤疮患者外周血 、表达水平及其与痤疮严重程度的相关性研究.皮肤性病诊疗学杂志():王沪凯 维甲酸药物对皮肤病的治疗探讨.中国药物经济学():雷兴尹丽云侯文海 胰岛素生长因子 受体()在痤疮皮损中的表达.临床和实验医学杂志:张琳珮陈依雨陆洪艳等 朝天罐总酚对脂多糖诱导的小鼠巨噬细胞炎症反应的调控作用.广西医科大学学报():刘栩渤武殿阁闫子旭等 脂多糖注射剂量与注射方式对家兔炎症反应及回肠形态结构的影响.黑龙江畜牧兽医():(收稿日期:)基金项目:安徽省自然科学基金青年基金项目()安徽省教育厅高校自然科学研究重点项目()第一作者简介:胡子朝()男在读硕士研究生研究方向:中医内科学脾胃病通信作者:王睿 :基于网络药理学和分子对接的半夏厚朴汤合左金丸治疗慢性萎缩性胃炎机制胡子朝 王 睿 张雯婧 查安生 李一芳 李晶晶 王 芳(安徽中医药大学第一临床医学院 安徽 合肥 安徽中医药大学第一附属医院 安徽 合肥 安徽中医药大学 安徽 合肥)摘要:目的 通过网络药理学和分子对接分析半夏厚朴汤合左金丸治疗慢性萎缩性胃炎的潜在作用途径及合理性 方法 采用 及 数据库筛选收集复方半夏厚朴汤合左金丸有效成分及规范靶点利用 及、数据库收集 靶点通过 平台构建交集基因将数据导入 软件构建 蛋白互作网络筛选核心靶点利用 数据库进行 及 富集分析最后对前四成分和靶点分别作分子对接反向验证其可行性及合理性 结果 筛选出 味中药共 个有效成分 个药物靶点 个疾病靶点可映射、个核心靶点涉及 谷甾醇、豆甾醇、黄连素、槲皮素、黄芩素等核心成分通过作用于 、样受体、细胞分化、等信号通路参与调控细胞增殖、凋亡及炎症反应过程分子对接结果显示核心成分与靶点具有较强结合性 结论 半夏厚朴汤合左金丸通过多成分多途径多方面的协调作用保护胃黏膜干预胃炎 胃癌的发展关键词:半夏厚朴汤合左金丸慢性萎缩性胃炎网络药理学研究分子对接机制中图分类号:文献标志码:文章编号:()慢性萎缩性胃炎()是一种由幽门螺杆菌()感染自身免疫等多种理 年第 卷第 期云 南 中 医 中 药 杂 志化因素作用致使的胃腺体萎缩伴或不伴异型增生或肠化的消化系疾病其病症状发展隐匿经历了胃炎萎缩性胃炎肠上皮化生 异型增生胃癌的疾病演变模式早期胃癌一般无特异性症状而进展期胃癌预后较差且我国早期胃癌诊治率低因此及时控制延缓炎症 癌症的发展极为重要慢性萎缩性胃炎在中医学上是属于“胃脘痛”、“嘈杂”、“痞满”的范畴中医药为治疗慢性胃炎提供了丰富独到的经验如素问六元正纪大论提出胃痛病机与肝、脾功能失健有关而临证指南医案中又倡“泄肝安胃”以辛开苦降佐酸为用药要点半夏厚朴汤源自金匮要略含有半夏、厚朴、紫苏、茯苓、生姜左金丸出自丹溪心法含黄连、吴茱萸两味具有疏肝行气、降逆化痰、和胃止痛之功效 两方合用半夏、生姜、吴茱萸味辛多散厚朴、黄连味苦通降半夏、黄连相配取泻心法之意吴茱萸引药入肝经助疏利肝气和胃降逆佐以茯苓调中两方合用泻肝平胃复中焦升降则胃痛呃逆得愈 现代药物研究证实左金丸抗胃肠道溃疡效果好抑制胃酸分泌效果佳具有缓解炎症抑制疼痛抗菌等功效半夏厚朴汤合左金丸治疗慢性胃炎效果确切需进一步研究以明确机制本研究通过利用药理学多成分 多靶点 多通路特点研究复方的核心成分及其作用靶点及通路预测其潜在机制并通过分子对接进一步验证为进一步提高疗效提供基础也为名老经方的传承提供参考 资料与方法 半夏厚朴汤合左金丸有效成分及靶点筛选 在中药 系 统 药 理 学 分 析 数 据 库(:/)中检索复方“半夏、茯苓、厚朴、黄连、生姜、吴茱萸、紫苏”七位中药的基本信息 并以口服生物利用性()类药性()为条件进行筛选并通过查阅文献筛除不存在对应靶点的成分导出复方靶点输入 (:/./)数据库以物种“人”“已验证”为条件剔除重复及不规范靶点获取药物成分参与的靶点基因 慢性萎缩性胃炎疾病靶点收集 在、疾病数据库中以关键词“”进行检索将筛除重复靶点获取获得慢性萎缩性胃炎疾病的靶基因 复方治疗 潜在靶点筛选及 网络构建 利用 网络平台对复方及慢性萎缩性胃炎疾病靶点进行分析根据结果做出韦恩图作为潜在交互靶点 将复方治疗 的潜在靶点数据导入 数据库中以物种“”置信度数“”为条件筛选构建蛋白基因互作网络并将 网络导入 进行可视化 采用插件 以自由度()、介度()、紧密度()、度值()多次中位值筛选核心靶点 潜在基因靶点 及 通路富集分析采用 在线平台以 小于 为条件对复方治疗 潜在靶点进行富集分析分别选取前 项及通路前 项绘制气泡图进行可视化 分子对接 为验证筛选出的靶点与成分结合可能性及药物作用最佳位置对排名前四的核心成分与排名前四的靶点分别进一步作分子对接 经 和 数据库查询小分子 文件及大分子 文件经 软件去除蛋白质大分子水和溶剂分子将所得 文件经 软件加全氢导出受体 文件 再将成分小分子导入加全氢分配电荷及设置扭转键后导出配体 文件 设置两者半柔性对接获得对接分数后作可视化热图并经 可视化处理 结果 半夏厚朴汤合左金丸有效成分及对应靶点 经 数据库查询半夏厚朴汤合左金丸复方成分经、筛选并筛除无靶点的成分后获得 个有效成分将基因靶点输入 规范后获得 个靶点基因删除重复得 个药物作用靶点 将成分及靶点导入 制作中药 成分 靶点网络 见图 根据度值()筛选出排名前十的药物成分度值越大代表在网路图中越重要在治疗中发挥作用的可能性越大见表 由表可知 谷甾醇()是半夏、生姜、吴茱萸、紫苏的共用成分槲皮素()是黄连、吴茱萸的共有成分豆甾醇()是半夏、生姜共同成分黄连素()是黄连、吴茱萸共用成分充分体现了中医药学治病整体作用的特点 年第 卷第 期云 南 中 医 中 药 杂 志表 半夏厚朴汤合左金丸 值前 成分编号活性成分中文名归属药材槲皮素 黄连、吴茱萸木犀草素 紫苏 谷甾醇 半夏、生姜、紫苏、吴茱萸黄芩素 半夏异鼠李素 吴茱萸豆甾醇 半夏、生姜卡维丁 半夏松柏苷 半夏 胡萝卜素 紫苏黄连素 黄连、吴茱萸图 半夏厚朴汤合左金丸复方中药 成分 靶点网络 慢性萎缩性胃炎疾病靶点筛选结果分别在 和、数据库中搜索 疾病靶点分别获得、个基因删除重复值后共得到 个与人类相关的 靶点 药物与疾病交靶点将复方药物基因靶点与 基因靶点做韦恩图共得到 个共同靶点作为药物治疗 的潜在靶点见图 年第 卷第 期云 南 中 医 中 药 杂 志图 复方与 交集靶点 蛋白互作 网络及核心靶点 将半夏厚朴汤合左金丸与 的靶点基因导入到 数据库中获得个 蛋白质节点 条边的 网络导入 绘制 可视化网络 见图 利用 插件对 网络进行拓扑学分析对、多次卡中位数方法最终得到 个红色核心基因分别为、见图、表 这些核心靶点在整个网络中起枢纽作用可能在半夏厚朴汤合左金丸治疗 过程中发挥重要作用图 复方 蛋白互作图 年第 卷第 期云 南 中 医 中 药 杂 志图 复方 位核心靶点筛选表 复方 个核心基因网络拓扑数据序号基因中文名称 丝氨酸/苏氨酸激酶 肿瘤蛋白 血管内皮生长因子 白细胞介素 肿瘤坏死因子 半胱天冬酶 表皮生长因子受体 前列腺素过氧化物内合酶 基因 复方与 富集分析利用 平台导入半夏厚朴汤合左金丸治疗 的潜在靶点结果显示生物学过程()的条目 条、细胞组成()条目 条、分子功能机制()条目 条 按照 值大小取排名靠前的 条做气泡图见图 由图可推测复方治疗 的生物过程与凋亡信号通路()、细胞凋亡信号图 富集分析 年第 卷第 期云 南 中 医 中 药 杂 志通路调节()等有关 细胞化学结构组成过程包含了与膜筏()、膜微域()、细胞质膜微囊()、质膜筏()、聚合酶 转录调控复合物()等方面 在分子功能中与细胞因子受体结合()、细胞因子活性()、受体配体活性()、信号受体调节活性()、结合和转录因子结合 ()等方面有关 复方与疾病 富集分析复方治疗 的潜在靶点在 上映射后结果显示共可获得 条通路取其前的 项进行可视化图中 值越小颜色越红代表富集越丰富见图 结果表明复方治疗 涉及 信号通路()、信号通路()、样受体信号通路()、细胞分化、信号通路 图 条通路图 复方 成分 靶点 通路 网络图 年第 卷第 期云 南 中 医 中 药 杂 志()等经典信号通路还可作用于麻疹、甲型流感、利什曼病、肺结核等疾病 同时作复方 成分 靶点 通路 疾病网路图见图 由此可知复方治疗 作用机制可能与细胞代谢、免疫、抑癌等多环节有关并可干预其他系统疾病体现中医治病的整体特点 分子对接复方核心成分槲皮素、木犀草素、谷甾醇、黄芩素分别与、核心靶点分子对接将结合能作热图见图 结合能小 于 /提 示 结 合 效 果 较 好 小 于/表示强结合性 结果表明成分与靶点有较强的结合性提示复方治疗 具有良好的适配性和可行性 同时对每种成分与 个基因对接结果中的最优项进行展示即槲皮素与 木犀草素与 谷甾醇与 黄芩素与 见图 结合能最高的是 谷甾醇与 为 /与残基 形成氢键 上述对接结果验证了网络药理学结果图 结合能热图图 槲皮素与 图 木犀草素与 图 谷甾醇与 图 黄芩素与 讨论慢性萎缩性胃炎在临床上多以胃脘部痞满胀痛嗳气时作或伴反酸烧心食欲欠佳等为主要表现其病机多于肝胆、脾、胃相关因情志失调饮食五味所伤劳倦先天禀赋等易致肝胆失于疏泄脾转运失调中焦气机受阻滞不通则痛横逆乘于胃致胃气上逆或肝郁而化热湿热熏蒸日久夹痰、瘀使脾胃生化乏源失于荣养 半夏厚朴汤、左金丸为经典方剂半夏降逆止呕吴茱萸疏肝解郁降逆止痛紫苏味辛行气和胃三者调理中焦气机使肝气调达脾胃升降得复加以生姜增强气机上逆止呕功效黄连苦寒清热燥湿并添性平归脾经之茯苓调中健脾使胃炎得以愈 现代研究证实半夏厚朴汤具有调节胃肠动力、抗炎等作用左金丸具有抑癌、抗炎等作用 由于中药的成分复杂半夏厚朴汤合左金丸治疗 的机制尚不清晰用网络药理学研究复方具体机制为进一步治疗提供参考本研究应用网药探索了半夏厚朴汤合左金丸治疗 的潜在作用机制筛选出了半夏厚朴汤合左金丸 中有效成分并通过蛋白互作构建“网络 年第 卷第 期云 南 中 医 中 药 杂 志图”及“药物 核心靶点 成分图”筛选出包括、等 个核心基因靶点及 种关键成分 其中多种成分是中药所共有该结果显示复方治疗 多途径、多维度的特点 个核心基因在蛋白互作中发挥重要枢纽作用预测它们是复方治疗 的主要作用靶标 据文献报道 属于苏氨酸蛋白激酶是/信号通路的重要下游效应反应物通过调节 信号传导参与葡萄糖代谢和蛋白质合成增加慢性胃炎恶化风险通过抑制 活性使人参具有核因子 靶向抗炎作用参与胃炎、结肠炎等抗炎活动 是多种免疫细胞的效应因子 的被动上调诱导 释放活性氧()成分引起胃黏膜上皮炎症反应刺激黏膜肠化加速浅表性胃炎发展 而、基因是重要的抑癌基因它们参与细胞增殖、分化、凋亡等环节其基因的异常表达可加速胃黏膜凋亡抑制黏膜修复 并调控多种炎症性疾病 药物“成分 核心靶点网络图表明半夏、生姜、吴茱萸、紫苏含有的 谷甾醇半夏、生姜含有的豆甾醇黄连、吴茱萸含有的黄连素、槲皮素等成分是半夏厚朴汤合左金丸治疗 的重要基础 研究表明豆甾醇和 谷甾醇同属于植物甾醇豆甾醇也可参与解热抗炎免疫机制调节、抗氧化等代谢过程通过抑制环氧合酶()和前列腺素()的释放增强抗炎功效 豆甾醇、谷甾醇可通过下调/及 通路的表达诱导细胞产生自噬效应抑制胃癌细胞的产生促进其凋亡 还可增加氧自由基酶活性提高机体清除自由基的能力抑制促炎因子 的释放增强抗炎作用并保护胃黏膜 槲皮素可通过下调 基因以阻断肿瘤坏死因子 所诱导的胃黏膜损伤发挥在胃炎中的抗炎作用 同时黄连素可通过调节 信号通路抑制(、)炎症因子释放起到抗炎作用通路富集分析谱图结果表明半夏厚朴汤合左金丸治疗 主要涉及 、样受体、等信号通路及部分病毒癌症相关通路 体现出治疗疾病的整体性、协调性特点 样受体()的信号通路研究中家族跨膜蛋白 信号可诱导激活 蛋白进而直接调控相关基因的转录激活并提高白细胞介素()、等促炎因子的释放水平这些因子与炎症病变发展紧密关联这其中 因子的异常释放还可减少胃酸生成分泌加剧慢性胃黏膜萎缩坏死而 激动剂则能激活 通路上调 、促使良性胃炎向恶性胃癌方向转变同时 信号通路可以抑制 的转录分化降低嗜中性粒细胞浸润能力和 的表达抑制炎症活动 是目前治疗慢性胃炎重要通路之一 研究表明多种中药成分可通过激活 通路降低下游 等炎症因子表达抑制细胞浸润、炎症渗出 磷脂酰肌醇激酶 参与调节基因转录和细胞代谢过程其催化反应的产物对细胞增殖、粘附、存活起重要作用 丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶 可被 介导的信号转导激活从而调节细胞存活阻断/通路后胃癌细胞的侵袭和生存力明显降低 在自身免疫性疾病、杀灭病原感染、调节免疫平衡等发挥重要作用 通路广泛参与抑制细胞增殖、诱导分化、抗感等生物学进程综上半夏厚朴汤合左金丸可能是通过 谷甾醇、豆甾醇、黄连素、黄芩素、槲皮素等有效成分调节、等关键基因进而作用于 、样受体、等信号通路参与调控细胞增殖、凋亡及炎症等反应过程抑制胃炎向胃炎的转变 该研究为复方治疗 提供了理论借鉴后期将进一步实验论证其具体机制参考文献:张声生 慢性萎缩性胃炎癌前病变中医药防治研究的若干进展.继续医学教育():杜奕奇蔡全才廖专等 中国早期胃癌筛查流程专家共识意见(草案).胃肠病学():董瑛陈芳徐芳 瑞巴派特对慢性萎缩性胃炎患者胃蛋白酶和胃泌素及炎性因子水平的影响.中国医药():杨一点张立平 临证指南医案呕吐辨治特色.环球中医药():白雅雯麻春杰 从临证指南医案探讨叶天士治肝学术经验.中医药通报():年第 卷第 期云 南 中 医 中 药 杂 志张颖张兆旺 左金丸方药现代药理研究进展.食品与药品():唐旭东房静远 中成药治疗慢性胃炎临床应用指南(年).中 国 中 西 医 结 合 杂 志():杨萍李立娟刘竺华 慢性萎缩性胃炎的中医药诊治研究进展.光明中医():马朋杰刘魏黄杰烽等 基于 探索半夏厚朴汤加减对腰椎骨折后大鼠胃肠动力的影响及作用机制.中国中医急症():陈博欣汤雪纯刘燕玲等 六经辨证法浅谈半夏厚朴汤抗炎镇痛作用 .中医临床研究():刘艳孙健 左金丸调控/通路介导的自噬途径逆转胃癌耐药机制研究 .重庆医学():.():.():.():吴小芳尹方吴英芬等 幽门螺杆菌感染胃癌发生风险与 基因多态性分析.中华医院感染学杂志():.():.:():.():孙玉成刘晓巍片光哲 谷甾醇诱导人胃癌细胞自噬与凋亡的作用及机制研究.中国医师杂志():肖志彬刘小雷成日青等 谷甾醇对阿司匹林致胃黏膜损伤副作用及其药理作用的影响.中国实验方剂学杂志():.():田华闫平慧张锋利 黄连素对 相关性大鼠胃黏膜炎症及/表达的影响.西部中医药():刘君董秋梅 基于 样受体/核因子 信号通路探讨槲皮素治疗胶原诱导性关节炎模型大鼠的作用机制.中国医药():.():.():.():祁向争李志强马志豪等 五丹胃福颗粒对胃癌前病变大鼠/信号通路影响的实验研究/.辽宁中医杂志:./.:.():/.():施沛青朱书钱友存 的信号传导及功能研究.中国细胞生物学学报():冯馨锐崔雨舒何志涛等 肿瘤坏死因子 的生物学功能研究进展.吉林医药学院学报():(收稿日期:)年第 卷第 期