晏 菲，高佳蓉，張小飛，鄒俊波，賈妍卓，王雯翡，史亞軍

陜西中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院 陜西省中藥基礎(chǔ)與新藥研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，咸陽(yáng) 712046

“頭風(fēng)”最早記載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，“白鮮，味苦，寒。主治頭風(fēng)”?！栋Y治準(zhǔn)繩·頭痛》云：“醫(yī)書(shū)多分頭痛頭風(fēng)為二門(mén)，然一病也，但有新久去留之分耳。淺而近者名頭痛，其痛卒然而至，易于解散速安也。深而遠(yuǎn)者為頭風(fēng)，其病作止不常，愈后遷觸復(fù)發(fā)也?！爆F(xiàn)代醫(yī)學(xué)認(rèn)為，頭風(fēng)病是一種慢性陣發(fā)性頭痛為主要表現(xiàn)的疾病，相當(dāng)于西醫(yī)的偏頭痛、緊張性頭痛和叢集性頭痛等原發(fā)性頭痛。發(fā)病間歇期間狀如常人，一旦受到誘因刺激，便頭痛劇烈，每次發(fā)作性質(zhì)相似，病程較長(zhǎng)，容易反復(fù)發(fā)作。僅偏頭痛一項(xiàng)在全球的發(fā)病率為8.4%～28%，終生發(fā)病率約為14.0%，大約18.2%的女性和6.5%的男性患有偏頭痛[1]。偏頭痛在全球的傷殘調(diào)整生命年數(shù)(disability-adjusted life-years，DALYs)從1990年到2015年增加了49.5%，為僅次于卒中的第二大DALYs[2]。西醫(yī)治療以應(yīng)用非甾體類抗炎藥、曲普坦類藥物、阿片類藥物、麥角類制劑為主，但有較大的副作用，且易反復(fù)。傳統(tǒng)口服中藥服藥時(shí)間長(zhǎng)，且不能立即緩解癥狀。針灸治療可疏通經(jīng)絡(luò)，改善患者血管內(nèi)皮細(xì)胞功能，但僅能減輕疼痛強(qiáng)度，減少發(fā)作次數(shù)、縮短持續(xù)時(shí)間，需與藥物結(jié)合才能起到更好的效果。

生姜是姜科多年生草本植物姜Zingiberofficinale Rosc.的新鮮根莖。味辛，性微溫。具有解表散寒，溫中止嘔等功效[3]。我國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)使用生姜治療頭風(fēng)病早有記載，《名醫(yī)類案》曰：“以生姜自然汁少許，灌入鼻中，其痛立止”治療頑固性頭風(fēng)痛?，F(xiàn)代研究表明，生姜揮發(fā)油具有鎮(zhèn)痛、興奮與鎮(zhèn)靜，抗氧化和對(duì)缺血性腦損傷的保護(hù)作用，對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)有興奮和抑制的雙向調(diào)節(jié)作用[4]。生姜揮發(fā)油脂溶性強(qiáng)，極性較小，而鼻黏膜為脂質(zhì)膜，極性小、脂溶性強(qiáng)的物質(zhì)易于通過(guò)，本研究擬將生姜揮發(fā)油制成鼻腔給藥制劑，可經(jīng)“鼻-腦” 通路向腦區(qū)高效遞藥而呈現(xiàn)顯著的腦靶向作用[5]，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的方法分析生姜揮發(fā)油、頭風(fēng)病、靶點(diǎn)之間作用的關(guān)系，構(gòu)建“化合物—靶點(diǎn)—通路—疾病”間的多層次網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，對(duì)生姜揮發(fā)油治療頭風(fēng)病的作用機(jī)制進(jìn)行探討，為后期制劑研究提供一定的基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 儀器與試藥

BT-25S型十萬(wàn)分之一電子天平(賽多利斯上海貿(mào)易有限公司)；Agilent 7890B/5977B氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)聯(lián)用儀(美國(guó)安捷倫公司)。

生姜(購(gòu)于陜西西安市農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)，經(jīng)陜西中醫(yī)藥大學(xué)王繼濤高級(jí)實(shí)驗(yàn)師鑒定為姜科姜屬植物姜ZingiberofficinaleRosc.的新鮮根莖)。乙酸乙酯、無(wú)水硫酸鈉為分析純。

1.2 方法

1.2.1 生姜揮發(fā)油化學(xué)成分的測(cè)定

照《中國(guó)藥典》2020版一部生姜項(xiàng)下?lián)]發(fā)油提取方法提取揮發(fā)油，生姜破碎成小塊，加10倍量水，浸泡30 min，水蒸氣蒸餾法提取6 h，收集揮發(fā)油，以適量乙醚溶解，無(wú)水硫酸鈉脫水干燥后備用[6]。

采用GC-MS技術(shù)測(cè)定生姜揮發(fā)油的化學(xué)成分。氣相色譜條件：Agilent HP-5 ms(30 m×250 μm×0.25 μm)毛細(xì)管色譜柱，載氣為氦氣，進(jìn)樣量1 μL，分流比5:1，分流流量5 mL/min，程序升溫初始溫度70 ℃(10 min)，10 ℃/min至95 ℃，5 ℃/min至125 ℃，6 ℃/min至240 ℃，1 ℃/min至260 ℃。質(zhì)譜條件：EI離子源，離子源溫度250 ℃，四極桿溫度150 ℃，掃描質(zhì)量范圍(m/z)20～450 amu，溶劑延遲3 min，采用DataAnalysis將閾值調(diào)為21，篩選化學(xué)成分[7]。

1.2.2 生姜揮發(fā)油作用靶點(diǎn)的預(yù)測(cè)

利用GC-MS測(cè)定的生姜揮發(fā)油化學(xué)成分借助TCMSP和Swiss Target Prediction在線分析工具對(duì)生姜揮發(fā)油的靶點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)。

1.2.3 頭風(fēng)病疾病相關(guān)靶點(diǎn)的預(yù)測(cè)

頭風(fēng)病相當(dāng)于現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的偏頭痛、緊張性頭痛、叢集性頭痛等原發(fā)性頭痛。為了較完全的預(yù)測(cè)頭風(fēng)病疾病的靶點(diǎn)，以頭風(fēng)病(head wind disease)、偏頭痛(migraine)、緊張性頭痛(tension headache)、叢集性頭痛(cluster headache)作為關(guān)鍵詞，在Drugbank、OMIM和DisGeNET數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)頭風(fēng)病疾病相關(guān)靶點(diǎn)進(jìn)行檢索。

1.2.4 生姜揮發(fā)油化學(xué)成分—頭風(fēng)病疾病靶點(diǎn)的交集

將生姜揮發(fā)油化學(xué)成分的靶點(diǎn)與頭風(fēng)病疾病的靶點(diǎn)分別導(dǎo)入在線網(wǎng)站Venny 2.1.0中繪制維恩圖，重疊部分為兩者的交集，即生姜揮發(fā)油化學(xué)成分直接作用于頭風(fēng)病的靶點(diǎn)。

1.2.5 “成分—靶點(diǎn)”網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

將生姜揮發(fā)油化學(xué)成分與1.2.4中的交集靶點(diǎn)分別導(dǎo)入Cytoscape 3.7.2軟件中，構(gòu)建生姜揮發(fā)油化學(xué)成分—交集靶點(diǎn)信息網(wǎng)絡(luò)。在信息網(wǎng)絡(luò)中，邊表示蛋白與蛋白的相互關(guān)系，線條的粗細(xì)代表關(guān)聯(lián)度等級(jí)。

1.2.6 蛋白—蛋白相互作用(PPI)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

將1.2.4中獲得的交集導(dǎo)入String中獲取PPI網(wǎng)絡(luò)功能富集分析，將結(jié)果以TSV文件保存并上傳至Cytoscape 3.7.2軟件對(duì)靶點(diǎn)進(jìn)行可視化分析，得到生姜揮發(fā)油治療頭風(fēng)病靶點(diǎn)的PPI網(wǎng)絡(luò)并對(duì)其進(jìn)行拓?fù)浞治觥?/p>

1.2.7 GO富集分析與KEGG富集分析

R語(yǔ)言ClusterProfiler包[8]可以對(duì)基因集合進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和可視化。利用ClusterProfiler包對(duì)交集靶點(diǎn)進(jìn)行GO和KEGG富集分析，得到與生姜揮發(fā)油治療頭風(fēng)病生物過(guò)程、細(xì)胞組分、分子功能及主要通路等有關(guān)的富集項(xiàng)。

1.2.8 分子對(duì)接

利用Discovery Studio 4.0軟件進(jìn)行分子對(duì)接。在生姜揮發(fā)油治療頭風(fēng)病靶點(diǎn)的PPI網(wǎng)絡(luò)圖中選取核心靶點(diǎn)，借助PDB數(shù)據(jù)庫(kù)(https://www.rcsb.org/)找出靶點(diǎn)score值排序靠前的靶點(diǎn)蛋白結(jié)構(gòu)，配體為該靶點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的化合物，利用Drugbank在線平臺(tái)找出核心靶點(diǎn)對(duì)應(yīng)的陽(yáng)性藥物并在Pub Chem中下載陽(yáng)性藥物和所對(duì)應(yīng)化合物的2D結(jié)構(gòu)。將整理好的靶點(diǎn)蛋白3D結(jié)構(gòu)和對(duì)應(yīng)化合物及陽(yáng)性藥物的2D結(jié)構(gòu)導(dǎo)入Discovery Studio，使用DOCK ligand(libDock)進(jìn)行分子對(duì)接，得到核心靶點(diǎn)蛋白和對(duì)應(yīng)化合物及陽(yáng)性藥物的相互作用關(guān)系圖。

2 結(jié)果

2.1 生姜揮發(fā)油的化學(xué)成分

通過(guò)GC-MS測(cè)定出生姜揮發(fā)油的化學(xué)成分有53種(見(jiàn)表1)，成分總離子譜圖見(jiàn)圖1。

表1 生姜揮發(fā)油化學(xué)成分

續(xù)表1(Continued Tab.1)

圖1 生姜揮發(fā)油成分總離子譜圖Fig.1 Total ion spectrum of ginger volatile oil

2.2 生姜揮發(fā)油化學(xué)成分作用靶點(diǎn)的收集

將生姜揮發(fā)油的化學(xué)成分在TCMSP和Swiss Target Prediction數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行作用靶點(diǎn)預(yù)測(cè)，共獲得作用靶點(diǎn)3 816個(gè)，刪除重復(fù)項(xiàng)，獲取生姜揮發(fā)油化學(xué)成分靶點(diǎn)509個(gè)。

2.3 頭風(fēng)病基因靶點(diǎn)的收集

通過(guò)Drugbank、OMIM和DisGeNET數(shù)據(jù)庫(kù)收集頭風(fēng)病疾病的基因靶點(diǎn)共1 507個(gè)，刪除重復(fù)項(xiàng)，得到靶點(diǎn)915個(gè)。

2.4 生姜揮發(fā)油化學(xué)成分—頭風(fēng)病疾病靶點(diǎn)的交集結(jié)果

利用檢索得到的生姜揮發(fā)油的509個(gè)靶點(diǎn)與頭風(fēng)病的915個(gè)疾病靶點(diǎn)繪制維恩圖，得到交集基因130個(gè)(見(jiàn)圖2)。說(shuō)明生姜揮發(fā)油治療頭風(fēng)病可能是通過(guò)這130個(gè)靶點(diǎn)發(fā)揮作用。

圖2 生姜揮發(fā)油化學(xué)成分靶點(diǎn)與頭風(fēng)病疾病靶點(diǎn)維恩圖Fig.2 Venn diagram of chemical component target of ginger volatile oil and head wind disease target

2.5 “成分—靶點(diǎn)”網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)建

將2.4得到的交集靶點(diǎn)，導(dǎo)入Cytoscape 3.7.2軟件中建立 “生姜化學(xué)成分—交集靶點(diǎn)”網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)由178個(gè)節(jié)點(diǎn)組成1 400條邊，其中最大自由度值為86，平均自由度為14.034(見(jiàn)圖3)。圖中左邊淺藍(lán)色三角代表生姜揮發(fā)油的化學(xué)成分，右邊紅色圓圈代表藥物—疾病的交集靶點(diǎn)，大小根據(jù)自由度排序，展示成分與各交集靶點(diǎn)之間的關(guān)系。

圖3 “生姜揮發(fā)油化學(xué)成分-交集靶點(diǎn)”網(wǎng)絡(luò)圖Fig.3 Network diagram of "chemical component of ginger volatile oil-intersection target"

2.6 PPI網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

利用String網(wǎng)站對(duì)130個(gè)交集基因進(jìn)行分析，通過(guò)Cytoscape 3.7.2軟件對(duì)分析得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化分析，得到生姜揮發(fā)油治療頭風(fēng)病靶點(diǎn)的PPI網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)行拓?fù)浞治?。根?jù)度的大小得到62個(gè)主要節(jié)點(diǎn)，642條邊，平均自由度為16.726(見(jiàn)圖4)。即62個(gè)頭風(fēng)病相關(guān)的關(guān)鍵靶點(diǎn)和642條與頭風(fēng)病靶點(diǎn)蛋白質(zhì)相互作用關(guān)系，圖中每個(gè)圓圈代表每個(gè)交集靶點(diǎn)，大小及顏色深淺顯示其自由度的大小。

圖4 生姜揮發(fā)油治療頭風(fēng)病的靶點(diǎn)PPI網(wǎng)絡(luò)圖Fig.4 PPI network of ginger volatile oil in the treatment of head wind disease target

在生姜揮發(fā)油治療頭風(fēng)病作用PPI網(wǎng)絡(luò)中，APP、OPRM1、ADRA2A、ADRA2C、HTR1A、DRD2、DRD4、DRD3、ADRA2B、OPRK1是度值最大的10個(gè)節(jié)點(diǎn)，即生姜揮發(fā)油治療頭風(fēng)病的關(guān)鍵靶點(diǎn)，可能在生姜揮發(fā)油治療頭風(fēng)病的過(guò)程中具有重要作用。

2.7 GO富集分析與KEGG富集分析

2.7.1 生物過(guò)程(BP)分析

對(duì)生姜揮發(fā)油治療頭風(fēng)病的潛在靶點(diǎn)進(jìn)行GO分析，BP分析得到1 148個(gè)富集項(xiàng)，按照顯著性大小排序，前20項(xiàng)最具顯著性的BP見(jiàn)圖5，生姜揮發(fā)油治療頭風(fēng)病和與環(huán)核苷酸第二信使偶聯(lián)的G蛋白偶聯(lián)受體信號(hào)通路、血管管徑調(diào)節(jié)、循環(huán)系統(tǒng)中的血管突起、腺苷酸環(huán)化酶調(diào)節(jié)G蛋白偶聯(lián)受體信號(hào)通路、血管內(nèi)徑負(fù)調(diào)控等生物過(guò)程密切相關(guān)。通過(guò)Clusterprofiler包構(gòu)建BP分析GO交互網(wǎng)絡(luò)(見(jiàn)圖6)，圖中大紅色節(jié)點(diǎn)代表著更顯著的路徑。

圖5 生姜揮發(fā)油治療頭風(fēng)病潛在靶點(diǎn)GO富集分析(BP)Fig.5 GO enrichment analysis of potential targets of ginger volatile oil in the treatment of head wind disease(BP)

圖6 生物過(guò)程(BP)重點(diǎn)通路圖Fig.6 Key pathway map of biological process

2.7.2 細(xì)胞組分(CC)分析

CC分析得到72個(gè)富集項(xiàng)，前20項(xiàng)最具顯著性的CC見(jiàn)圖7，生姜揮發(fā)油治療頭風(fēng)病與突觸后膜、突觸膜、突觸后膜的組成部分、突觸后膜的固有成分以及突觸膜的整體成分等細(xì)胞組分密切相關(guān)。CC分析GO交互網(wǎng)絡(luò)見(jiàn)圖8。

圖8 細(xì)胞組分重點(diǎn)通路圖Fig.8 Key pathway map of cellular component

2.7.3 分子功能(MF)分析

MF分析得到141個(gè)富集項(xiàng)，前20項(xiàng)最具顯著性的MF見(jiàn)圖9，生姜揮發(fā)油治療頭風(fēng)與G蛋白偶聯(lián)胺受體活性、神經(jīng)遞質(zhì)受體活性、G蛋白偶聯(lián)神經(jīng)遞質(zhì)受體活性、5-羥色胺受體活性等分子功能密切相關(guān)。MF分析GO交互網(wǎng)絡(luò)見(jiàn)圖10。

圖9 生姜揮發(fā)油治療頭風(fēng)病潛在靶點(diǎn)GO富集分析(MF)Fig.9 GO enrichment analysis of potential targets of ginger volatile oil in the treatment of head wind disease(MF)

圖10 分子功能重點(diǎn)通路圖Fig.10 Key pathway map of molecular function

2.7.4 KEGG通路富集分析

KEGG通路富集結(jié)果見(jiàn)圖11，共得到77個(gè)富集項(xiàng)，前20項(xiàng)最具顯著性的通路見(jiàn)圖8。結(jié)果顯示，神經(jīng)活性配體—受體相互作用通路是最顯著的代謝通路，可能是生姜揮發(fā)油治療頭風(fēng)病最重要的通路，Ca2+信號(hào)通路、含血清素的神經(jīng)突觸、cAMP信號(hào)通路、cGMP-PKG信號(hào)通路等可能是較重要的通路。血清素5-羥色胺(5-HT)是含血清素的神經(jīng)突觸通路中發(fā)揮作用的重要物質(zhì)，作用過(guò)程見(jiàn)圖12。

圖11 生姜揮發(fā)油治療頭風(fēng)病潛在靶點(diǎn)KEGG通路富集分析Fig.11 KEGG pathway enrichment analysis of potential targets of ginger volatile oil in the treatment of head wind disease

圖12 生姜揮發(fā)油治療頭風(fēng)病的重要通路-含血清素的神經(jīng)突觸Fig.12 An important pathway of ginger volatile oil in the treatment of head wind disease-serotonergic synapse

2.8 分子對(duì)接分析

為了進(jìn)一步說(shuō)明靶點(diǎn)蛋白與對(duì)應(yīng)化合物之間的結(jié)合活性，本研究選擇生姜揮發(fā)油治療頭風(fēng)病作用蛋白交互網(wǎng)絡(luò)中度值較高的3個(gè)核心靶點(diǎn)OPRM1、ADRA2A和DRD2，與其對(duì)應(yīng)的化合物進(jìn)行分子對(duì)接，結(jié)合活性越高，得分越高(見(jiàn)表2)。其中橙花叔醇與OPRM1，可巴烯與ADRA2A，金合歡醛與DRD2的結(jié)合活性最高。利用Discovery Studio 4.0軟件進(jìn)行陽(yáng)性藥物驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和分子對(duì)接，并選擇與表2中對(duì)接得分最高的化合物即核心成分進(jìn)行比較，對(duì)比情況見(jiàn)表3。核心靶點(diǎn)與核心成分、陽(yáng)性藥物的對(duì)接結(jié)果見(jiàn)圖13。結(jié)果表明，3個(gè)核心靶點(diǎn)與核心成分的對(duì)接得分均高于與陽(yáng)性藥物的對(duì)接得分。

圖13 核心靶點(diǎn)與核心成分、陽(yáng)性藥物分子對(duì)接圖Fig.13 Molecular docking results of core targets combined with core components and positive drugs注：A.OPRM1-橙花叔醇；B.OPRM1-嗎啡；C.ADRA2A-可巴烯；D.ADRA2A-溴莫尼定；E.DRD2-金合歡醛；F.DRD2-阿樸嗎啡。Note:A.OPRM1-Nerolidol;B.OPRM1-Morphine;C.ADRA2A-Copaene;D.ADRA2A-Brimonidine;E.DRD2-2,6,10-Dodecatrienal,3,7,11-trimethyl-,(E,E)-;F.DRD2-Apomorphine.

表2 核心靶點(diǎn)與對(duì)應(yīng)化合物結(jié)合活性得分表

表3 核心靶點(diǎn)與核心成分、陽(yáng)性藥物的結(jié)合活性得分對(duì)比

3 討論

中醫(yī)學(xué)認(rèn)為，頭風(fēng)病其病因?yàn)閮?nèi)感和外傷兩端，臨證時(shí)難以用單一病機(jī)概括，為風(fēng)、瘀、寒、痰、虛雜合致病?！吨T病源候論》謂“頭面風(fēng)者，是體虛，諸陽(yáng)經(jīng)脈為風(fēng)所乘”。風(fēng)邪為最主要的致病因素，與頭風(fēng)病的發(fā)作與反復(fù)有密切關(guān)系。Wu等[9]整理了秦漢至晚清1911年現(xiàn)存的治療頭痛的古代醫(yī)學(xué)論著及文獻(xiàn)資料，解表藥及辛味藥物使用頻次為最高，以解表藥?kù)畛飧酗L(fēng)寒或風(fēng)熱，其中生姜在所有藥物中的使用頻次占第5位。

本研究運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)對(duì)生姜揮發(fā)油的主要活性成分、作用靶點(diǎn)進(jìn)行篩選并與頭風(fēng)病的靶點(diǎn)進(jìn)行交集，建立生姜揮發(fā)油化學(xué)成分—交集靶點(diǎn)信息網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行生姜揮發(fā)油治療頭風(fēng)病的研究。研究表明，生姜揮發(fā)油治療頭風(fēng)病的主要活性物質(zhì)是乙酸龍腦酯、合成右旋龍腦、α-松油醇、eudesma-4,6-二烯、橙花叔醇、檸檬醛、可巴烯以及β-桉葉醇等。通過(guò)PPI網(wǎng)絡(luò)分析篩選出APP、OPRM1、ADRA2A、ADRA2C、HTR1A、DRD2、DRD4、DRD3、ADRA2B、OPRK1等62個(gè)可能在生姜揮發(fā)油治療頭風(fēng)病過(guò)程中發(fā)揮重要作用的關(guān)鍵靶點(diǎn)以及642條頭風(fēng)病靶點(diǎn)蛋白質(zhì)相互作用關(guān)系。

為進(jìn)一步探討生姜揮發(fā)油治療頭風(fēng)病的潛在機(jī)制，利用生姜揮發(fā)油活性成分和頭風(fēng)病疾病的交集靶點(diǎn)進(jìn)行了GO和KEGG富集分析。GO富集分析共得到1 361個(gè)富集項(xiàng)，包括生物過(guò)程中與環(huán)核苷酸第二信使偶聯(lián)的G蛋白偶聯(lián)受體信號(hào)通路、血管管徑調(diào)節(jié)、循環(huán)系統(tǒng)中的血管突起等；細(xì)胞組分中的突觸后膜、突觸膜、突觸后膜的組成部分等；分子功能中的G蛋白偶聯(lián)胺受體活性、神經(jīng)遞質(zhì)受體活性、G蛋白偶聯(lián)神經(jīng)遞質(zhì)受體活性、5-羥色胺受體活性等。KEGG富集分析得到了77個(gè)富集項(xiàng)，包括神經(jīng)活性配體—受體相互作用通路、Ca2+信號(hào)通路、含血清素的神經(jīng)突觸通路等。頭風(fēng)病的發(fā)生與多種神經(jīng)遞質(zhì)及受體有關(guān)，其為陣發(fā)性神經(jīng)系統(tǒng)疾病，可通過(guò)調(diào)節(jié)神經(jīng)活性配體—受體相互作用通路發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用[10]。文獻(xiàn)研究表明，偏頭痛與Ca2+信號(hào)通路密切相關(guān)，抑制性突觸在調(diào)節(jié)疼痛信號(hào)傳導(dǎo)和偏頭痛產(chǎn)生的調(diào)制電路中起著關(guān)鍵作用，P/Q型Ca2+通道通常對(duì)許多中樞突觸的突觸前Ca2+進(jìn)入和神經(jīng)遞質(zhì)釋放至關(guān)重要，能夠抑制或興奮神經(jīng)傳遞[11]。含血清素的神經(jīng)突觸又稱5-HT神經(jīng)通路，其與控制進(jìn)食行為，體溫調(diào)節(jié)和睡眠等有關(guān)。偏頭痛患者5-HT受體結(jié)合率降低，腦內(nèi)5-HT水平升高，許多抗偏頭痛藥物與5-HT及其受體相互作用從而發(fā)揮治療作用[12,13]。富集分析結(jié)果顯示，生姜揮發(fā)油可能通過(guò)調(diào)節(jié)關(guān)鍵靶蛋白，參與神經(jīng)活性配體—受體相互作用，Ca2+信號(hào)通路以及含血清素的神經(jīng)突觸等相關(guān)通路發(fā)揮鎮(zhèn)痛治療作用。

為進(jìn)一步說(shuō)明蛋白與相應(yīng)配體化合物的結(jié)合活性，結(jié)合文獻(xiàn)報(bào)道，在生姜揮發(fā)油治療頭風(fēng)病作用PPI網(wǎng)絡(luò)度值較大的靶點(diǎn)中選取3個(gè)核心靶點(diǎn)OPRM1、ADRA2A、DRD2，在Drugbank里找出與蛋白有關(guān)的3個(gè)陽(yáng)性藥嗎啡、溴莫尼定、阿樸嗎啡，配體即為該蛋白所對(duì)應(yīng)的成分化合物。利用Discovery Studio 4.0對(duì)該蛋白和配體及陽(yáng)性藥進(jìn)行分子對(duì)接，結(jié)果表明，該蛋白與配體的結(jié)合活性分?jǐn)?shù)高于與陽(yáng)性藥的結(jié)合活性分?jǐn)?shù)，即蛋白與配體的結(jié)合活性較高。在核心靶點(diǎn)中，OPRM1基因是μ阿片受體的編碼基因，μ阿片受體在機(jī)體的痛覺(jué)敏感性和內(nèi)源性鎮(zhèn)痛等功能中發(fā)揮重要調(diào)節(jié)作用，尤其在調(diào)控神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生鎮(zhèn)痛效應(yīng)方面有非常重要的作用[14]。ADRA2A屬于G蛋白偶聯(lián)受體，存在于去甲腎上腺素神經(jīng)元中，刺激和抑制突觸后中樞神經(jīng)系統(tǒng)信號(hào)通路[15,16]。ADRA2A受體的激活會(huì)產(chǎn)生選擇性的顱腦血管收縮作用[17]。DRD2主要位于腦部，是黑質(zhì)紋狀體多巴胺能神經(jīng)元的主要靶點(diǎn)[18]。偏頭痛患者發(fā)作期內(nèi)源性多巴胺釋放減少和波動(dòng)[19]。DRD2基因多態(tài)性與中國(guó)漢族女性偏頭痛的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)顯著相關(guān)，偏頭痛患者血漿DRD2水平較高，女性偏頭痛患者的DRD2水平明顯高于男性偏頭痛患者[20]。

本研究應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的方法證實(shí)了生姜揮發(fā)油治療頭風(fēng)病的作用，預(yù)測(cè)了生姜揮發(fā)油治療頭風(fēng)病的潛在靶點(diǎn)以及治療頭風(fēng)病作用相關(guān)的信號(hào)通路和生物過(guò)程，揭示了生姜揮發(fā)油治療頭風(fēng)病是多成分、多靶點(diǎn)、多通路的作用結(jié)果。本研究對(duì)生姜揮發(fā)油治療頭風(fēng)病的作用機(jī)制及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證提供了理論依據(jù)，以期對(duì)后期的制劑研究、藥物開(kāi)發(fā)和臨床應(yīng)用提供參考。