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    均林中藥
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    資訊詳情

    【論文速遞】網絡藥理學分析揭示的常用活血化瘀中藥抗炎-抗血栓作用

    來源:吉林省均林中草藥種植有限公司   發布:2015/11/11   文章類別:公司新聞   點擊:849

    小編有話說:
    【論文速遞】是我們新開的欄目,旨在把使用中醫傳承輔助平臺軟件發表的最新論文呈現在大家面前,供老師同學們參考。希望能為大家的研究工作開拓思路。

    ⊙作者:呂明,王泰一,田曉軒,石鑫慧,樊官偉,張硯,朱彥

    ⊙編輯:小余

    以通利血脈、促進血行和消散淤血為主要功效,用于治療淤血病證的藥物,稱為活血化瘀藥;钛鲋谐伤帲╬romotingblood circulation and removing blood stasis, PBCRBS)臨床上常用于心腦血管相關疾病,具有抗血栓、抗凝血及防治動脈硬化斑塊形成等作用,尤其在抗血栓方面,具有顯著療效。與抗血栓西藥相比,活血化瘀中藥盡管抗血栓作用平和,但具有多途徑、多靶點且不良反應少等優點。目前,活血化瘀中成藥的應用十分廣泛,具有很好的療效,但因種類繁多、成分復雜,其協同配伍機制尚不明確。另外,與西藥相比,中成藥功能主治的描述普遍缺乏精準的適應癥表述,制約了其臨床的有效和安全應用。因此,運用簡便有效的研究思路,分析活血化瘀中成藥配伍規律及其協同配伍抗血栓作用機制甚為有益。

    材料與方法

    方劑和單體收集

    方劑主要來源于藥源網、找藥網及《中國藥典》和其他參考文獻。遴選原則:

    ①藥品說明書功效主治中含有“活血化瘀”或“抗血栓”相關字樣。

    ②經國家食品藥品管理總局(CFDA)網站查詢,具有“國藥準字Z****”批準文號。

    ③藥品主要成分為2味或2味以上中藥復方。

    ④成分相同、劑型不同的方劑按一個品種統計。單體主要通過TCMSP、TCMID、TCM-ID和TCMDatabase@Taiwan等數據庫查詢整理,結合PubChem和eMolecules數據庫查詢單體對應的CID或CAS號,建立中藥單體數據源。

    信息錄入

    將上述遴選出的方劑經專人分類整理后,輸入中醫傳承輔助平臺(TICMISS,V2.0),由雙人負責校準,確保數據的準確性。將建立的中藥單體數據導入ingenuitypathway analysis(IPA)中,IPA通過單體的CID或CAS號識別數據。

    分析方法

    方劑分析:使用中醫傳承輔助系統“方劑優化分析”功能,對活血化瘀中成藥進行顯性和隱性配伍規律分析。

    靶點分析:以血栓(thrombosis)為模型進行檢索,得到相關分子靶點197個,設為集合A;IPA識別的中藥單體共計128個(丹參33個、紅花47個、川芎48個)設為集合B,二者進行“PathExplorer”作用關系分析。用“moleculeactivity predictor(MAP)”功能預測單體對分子的上調或下調作用。用“coreanalysis”功能對作用靶點及相關通路信息進行總結分析。

    結果

    1 活血化瘀中成藥單味藥頻次統計

    收集到的224種活血化瘀類中成藥,其中含320味中藥。頻次統計(頻次≥10)結果顯示,35個常用中藥中,配伍使用最多的3味藥依次為丹參、川芎和紅花,見表1。

     


    2 活血化瘀中成藥配伍規律分析

    2.1 活血化瘀中成藥高頻配伍分析 活血化瘀組方配伍規律結果顯示,3味藥配伍使用最多的是丹參、川芎和紅花,見表2。設置支持度22、置信度0.9,進行關聯規則分析。結果顯示,在活血化瘀中藥中,當含有丹參、紅花時,川芎出現的概率約為94%,進一步說明3味藥的配伍使用頻繁,見表3。同時含有這3味藥的代表中成藥有:丹芎通脈顆粒、精制冠心片、樂脈顆粒、丹紅化瘀口服液和血必凈注射液等。配伍使用最多的藥對:丹參和川芎,代表方劑為通脈口服液;川芎和紅花,代表方劑為腦得生膠囊;三七和丹參,代表方劑為三七丹參片;丹參和紅花,代表方劑為丹紅注射液。

     2.2 活血化瘀中成藥核心配伍分析 設置不同的支持度,對活血化瘀中成藥核心藥物組合進行深度分析。結果顯示,隨著支持度的增加,既能體現不同藥物組合間的個性特征,又能突顯藥物間的核心組合。在支持度為20%時,可以明顯看到丹參、川芎、紅花三者之間在活血化瘀中成藥中核心配伍關系;隨著支持度的遞減,除上述3味活血化瘀藥外,一些清熱、補氣、補血和開竅等藥物的配伍得到體現,見圖1。

     Figure 1 Network on core combinations in depth of PBCRBS formulae(support degree:10%,15%, 20%,confidence≥ 0.9)

    3 基于IPA分析含丹參、川芎和紅花活血化瘀中成藥抗血栓作用機制

    3.1 分析丹參、川芎和紅花所含單體與血栓相關靶點的作用關系 通過上述中醫傳承輔助平臺對活血化瘀中成藥的數據挖掘分析,無論在用藥頻率還是藥物的核心組合方面,丹參、川芎和紅花的作用得以凸顯,但其協同配伍作用機制尚不清楚。通過IPA的“PathExplorer”分析和“MAP”預測功能,總結含丹參、川芎和紅花活血化瘀中成藥的協同配伍抗血栓作用機制。分析結果得到丹參(9個)、川芎(4個)和紅花(8個)所含活性成分(25個)之間協同配伍與血栓相關分子(29個)的作用關系及對分子靶點的上調、下調作用,其中6個分子上調,19個分子下調,4個分子雙向調節,見圖2。Figure 2 Analysis network on collaborativecompatibility of anti-thrombotic mechanism of Danshen, Chuanxiong, Honghua

    3.2 29個血栓相關分子深度核心分析 通過IPA的“coreanalysis”功能對丹參、川芎和紅花可調控的29個血栓相關分子進行深度分析。分析結果顯示,29個血栓相關分子中有23個分子與炎癥反應有關,如圖3。由IPA的“canonicalpathways”功能分析得知,23個炎癥反應相關分子涉及到的通路較多,重點選擇與心血管(cardiovascular)疾病相關的通路進行分析,并按照涉及的分子個數多少排序(-Log p-value為柱高,代表通路相關性;Ratio代表分子個數與通路分子總數的比值),相關性較高的為endothelin-1signaling、HF1α signaling和atherosclerosissignaling,如圖4。根據所得結果提示的信息,進一步對丹參、川芎、紅花與29個分子的相關程度進行總結,分析其潛在的協同配伍機制。得到3味活血化瘀中藥所含單體與NOS2(受13個單體調節)、PTGS2(受11個單體協同調節)2個炎癥相關分子及IL-6(受9個單體協同調節)、TNF(受9個單體協同調節)、IL-1β(受6個單體協同調節)3個炎癥因子關系最為密切,并且對這5個分子的作用關系均為下調。5個炎癥相關分子涉及的經典通路相關性最高的為atherosclerosissignaling,見圖5。3味中藥所含單體和5個炎癥相關分子的詳細信息,見表4。由上述基于IPA的深度分析顯示,炎癥反應與血栓形成的關系十分密切。通過對炎癥與血栓關系的相關文獻整理得知,抗炎治療可以抑制血栓的形成,抗血栓治療又可以抑制炎癥反應;炎癥誘導的靜脈血栓甚至在血管未損傷的情況下仍能形成。同時,丹參、川芎和紅花3味中藥不但具有較好的抗血栓作用,而且抗炎效果顯著。3味中藥在方劑配伍中,多以君藥或臣藥與其他藥物配伍使用,在治療血栓相關疾病中起核心作用,具有顯著的臨床療效。由此推測,含丹參、川芎和紅花活血化瘀中成藥的抗血栓作用主要與其抑制炎癥反應有關。

    Figure 3 The relationship between inflammatory responseand thrombosis

    Figure 4 23 genes of inflammatory response related cardiovascularcanonical pathways (-Log p-value: therelevance of the molecules and pathways, ratio: molecules number / total moleculesnumber of pathway)Figure 5 5 important genes of inflammatory responserelated cardiovascular canonical pathways(-Log p-value: the relevance of the molecules and pathways, ratio:molecules number / total molecules numberof pathway)

    討 論

    剖析中成藥治療疾病的協同配伍作用機制是當今中藥研究的熱點和難點。網絡藥理學為藥物多成分、多靶點的研究與分析提供了很好的平臺。李慧穎等使用網絡藥理學的方法,通過網絡數據庫整理,建立計算模型,預測作用靶點等途徑分析了中成藥葛根芩連湯抗二型糖尿病的可能作用網絡,具有很好的借鑒和指導意義。中醫傳承輔助系統和IPA軟件的結合使用,能夠在挖掘中成藥配伍規律的基礎上,分析藥物協同配伍與靶點的作用關系。不但為后續的研究提供了一個相對簡易的分析研究方法,對闡明中成藥的物質基礎和作用機制也具有較大意義。在今后的臨床用藥和活血化瘀中成藥的研發中,根據臨床適應癥,可以考慮與丹參、川芎和紅花中的單味或多味藥配伍使用,或許會達到更好的臨床療效。

     活血化瘀中成藥功效主治多以血瘀證、血栓相關疾病等為主。因此,本文選用血栓為模型,研究活血化瘀中成藥的抗血栓作用機制。血栓相關疾病包括心肌梗死、腦梗死和肺栓塞;組織器官缺血、壞死等,嚴重威脅人體健康。炎癥反應是很多疾病引發的源頭并伴隨疾病的整個過程。炎癥可誘導內皮損傷,從而導致生理抗凝劑的缺失,血管舒張功能減弱;炎癥還可以增加促凝因子的釋放,抑制溶解纖維蛋白的活性,從而促進血栓形成。雖然,在過去一個多世紀,血小板作為血栓與止血的中樞介質一直是血小板生物學的研究重點,但近10年中,大量的實驗證據表明血小板除止血功能外,在介導多種炎癥、免疫和惡性疾病的過程中也起著關鍵作用?寡ê涂寡姿幬锏穆摵鲜褂靡殉蔀樾难芩幬镅邪l的熱點之一。

     本研究創新點在于:

    ①近年諸多學者使用中醫傳承輔助平臺分析治療一些疾病的組方規律或含一些指定中藥的用藥規律,前期的工作對指導方劑的配伍使用有較好的參考性。本文在此基礎上,結合TCMSP、TCM-ID、PubChem和eMolecules等一些現代的生物信息學方法,并通過IPA特有的靶點分析功能,為后續活血化瘀中成藥協同配伍抗血栓作用機制研究提供了一定的參考價值。

    ②本文選擇的分析對象為市售活血化瘀類中成藥,患者易遵醫囑選擇購買,分析其配伍規律具有很好的現實意義。

    ③通過中醫傳承輔助系統和IPA等生物信息方法的聯合應用,形成了從宏觀到微觀、從臨床應用到生物學本質的研究思路,為中藥的協同配伍作用機制研究提供依據。

     本研究局限性:

    ①IPA收錄標準為影響因子大于3的文獻,因此可能會造成一些有效單體數據的遺漏,但在一定程度上也確保了數據的準確性。

    ②本文所得結論需要得到臨床和實驗進一步驗證分析。

     綜上所述,丹參、川芎和紅花3味中藥在活血化瘀中成藥中配伍使用最為頻繁。含丹參、川芎和紅花活血化瘀中成藥抗血栓作用,主要與其抑制炎癥反應有關,抑制炎癥相關分子NOS2、PTGS2、IL-6、TNF和IL-1β及其相關通路,在今后含丹參、川芎和紅花活血化瘀中成藥抗血栓作用機制的研究中應得以重視和關注。