張濤 周春宇 楊成城 張少輝 門(mén)斯燁 錢(qián)嘉惠 馬亦湘 安佳琳
摘要 目的:基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和分子對(duì)接的方法探討大柴胡湯治療膽囊炎(Cholecystitis)的作用機(jī)制。方法:通過(guò)中藥系統(tǒng)藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)與分析平臺(tái)(TCMSP)檢索相關(guān)文獻(xiàn)獲得大柴胡湯所含中藥的主要化學(xué)成分,收集其相對(duì)應(yīng)的靶點(diǎn);膽囊炎疾病靶點(diǎn)來(lái)源于GeneCards、在線(xiàn)人類(lèi)孟德?tīng)栠z傳(OMIM)、PharmGkb數(shù)據(jù)庫(kù)。結(jié)合Cytoscape 3.8.0構(gòu)建藥物-核心靶點(diǎn)-有效成分網(wǎng)絡(luò)、靶標(biāo)蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用(PPI)網(wǎng)絡(luò)。利用Bioconductor中的R包對(duì)核心靶標(biāo)進(jìn)行基因本體(GO)富集和京都基因與基因組百科全書(shū)(KEGG)通路分析。結(jié)果:獲得大柴胡湯活性成分151個(gè),藥物靶點(diǎn)260個(gè);疾病靶點(diǎn)485個(gè);交集基因55個(gè);PPI網(wǎng)絡(luò)分析發(fā)現(xiàn),核心蛋白涉及TNF-α、CCK、EGFR、AKT1、VEGFA;GO富集分析得到2 307個(gè)GO條目。大柴胡湯包含細(xì)胞組分92個(gè),生物過(guò)程2 126個(gè),分子功能89個(gè),主要有受體配體活性、細(xì)胞因子活性、細(xì)胞因子受體結(jié)合、磷酸酶結(jié)合等;KEGG通路富集分析發(fā)現(xiàn)大柴胡湯主要涉及AGE-RAGE信號(hào)通路、白細(xì)胞介素-17信號(hào)通路以及HIF-1信號(hào)通路等。結(jié)論:通過(guò)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析發(fā)現(xiàn),大柴胡湯多成分、多靶點(diǎn)調(diào)控機(jī)體,通過(guò)多途徑起到治療結(jié)石性膽囊炎的作用。
關(guān)鍵詞 大柴胡湯;膽囊炎;網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué);靶點(diǎn);蛋白;信號(hào)通路;分子對(duì)接
Abstract Objective:To explore the mechanism of Dachaihu Decoction in the treatment of cholecystitis based on network pharmacology and molecular docking.Methods:the main chemical constituents of Dachaihu Decoction were obtained from TCMSP and related literature,and the corresponding targets were collected; the targets of cholecystitis were from GeneCards,OMIM and PharmGKB databases.Combined with Cytoscape 3.8.0,the drug core target active component network was constructed,and the target protein interacted with PPI network.The r-packet of Bioconductor was used to enrich go and analyze KEGG pathway.Results:A total of 151 active components and 260 drug targets of Dachaihu Decoction were obtained; 485 disease targets were obtained; 55 intersection genes were obtained; PPI protein network analysis showed that core proteins involved TNF-α,CCK,EGFR,AKT1,VEGFA; and 2 307 go entries were enriched in go.There were 92 cell components,2 126 biological processes and 89 molecular functions,mainly including receptor ligand activity,cytokine activity,cytokine receptor binding,phosphatase binding,etc.; KEGG pathway enrichment analysis found that it mainly involved age-rage signaling pathway,interleukin-17 signaling pathway and HIF-1 signaling pathway.Conclusion:through the analysis of network pharmacology,Dachaihu Decoction has the effect of treating calculous cholecystitis by multi-component and multi-target regulation.
Keywords Dachaihu Decoction; Cholecystitis; Network pharmacology; Target; Protein; Signal pathway; Molecular docking
中圖分類(lèi)號(hào):R285文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A doi:10.3969/j.issn.1673-7202.2022.01.011
隨著人們生活水平的不斷提高,結(jié)石性膽囊炎的發(fā)病也逐漸呈上升趨勢(shì)。據(jù)報(bào)道膽囊結(jié)石的患病率為10%~15%,且有逐年升高的趨勢(shì)。手術(shù)切除膽囊一直是治療本病的根本措施。手術(shù)雖有根治作用,但是由于術(shù)后體內(nèi)產(chǎn)生膽石的微環(huán)境并未改變,術(shù)后膽石復(fù)發(fā)率仍居高不下,難免存在諸多后遺癥,如膽管殘留結(jié)石、膽漏、膽管擴(kuò)張、肝外膽管損傷等,不易被患者接受。
中醫(yī)認(rèn)為結(jié)石性膽囊炎當(dāng)屬于中醫(yī)學(xué)“脅痛”“膽脹”“黃疸”等范疇,認(rèn)為其與肝膽氣郁有密切關(guān)系。以大柴胡湯為代表的處方治療結(jié)石性膽囊炎取得了良好的臨床療效。在實(shí)驗(yàn)研究中,大柴胡湯的藥理學(xué)研究也相對(duì)成熟。但是當(dāng)前針對(duì)大柴胡湯治療結(jié)石性膽囊炎的作用機(jī)制研究尚未清楚。故我們基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的研究方法探討大柴胡湯治療結(jié)石性膽囊炎的治療機(jī)制。
1 材料與方法
1.1 大柴胡湯藥物化學(xué)成分收集及藥物靶點(diǎn)預(yù)測(cè)
登錄中藥系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)與分析平臺(tái)(TCMSP)[1](網(wǎng)址http://ibts.hkbu.edu.hk/LSP/tcmsp.php)。數(shù)據(jù)庫(kù)(Database)選擇TCMSPTM,設(shè)置搜索條目為Herb name。為篩選大柴胡湯的有效化學(xué)成分(Ingredients),在搜索條目下分別輸入大柴胡湯的藥物組成:柴胡、黃芩、大黃、枳實(shí)、半夏、白芍、生姜、大棗。設(shè)置篩選條件為口服生物利用度(Oral Bioavailability,OB)≥30%、類(lèi)藥性(Drug Likeness,DL)≥0.18[2]。完整復(fù)制各中藥符合篩選條件的所有Ingredients于文本文檔中。為篩選大柴胡湯各中藥目標(biāo)靶點(diǎn)(Targets Information),在輸入界面選擇Related Targets,完整復(fù)制各中藥符合篩選條件的所有Targets information于文本文檔中。因甘草為佐使藥,所含有效化學(xué)成分多且復(fù)雜,為保證真實(shí)有效性,按OB≥60%篩選有效化學(xué)成分及靶點(diǎn)。數(shù)據(jù)庫(kù)所獲得的藥物有效化學(xué)成分及靶點(diǎn)信息應(yīng)用Drugbank[3](https://www.drugbank.ca/)使其格式標(biāo)準(zhǔn)化。
1.2 疾病靶點(diǎn)來(lái)源
登錄GeneCards人類(lèi)基因數(shù)據(jù)庫(kù)[4](網(wǎng)址https://www.genecards.org/)、在線(xiàn)人類(lèi)孟德?tīng)栠z傳(Online Mendelian Inheritance in Man,OMIM,網(wǎng)址https://www.ncbi.nlm.nih.gov/omim)數(shù)據(jù)庫(kù)[5]、國(guó)際遺傳藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)(PharmGkb)(網(wǎng)址https://www.pharmgkb.org),設(shè)置搜索條目為關(guān)鍵詞搜索。搜索條目下以“Cholecystitis、Calculous cholecystitis”為關(guān)鍵詞篩選,設(shè)置物種為人,獲取結(jié)石性膽囊炎相關(guān)的疾病靶點(diǎn)。對(duì)3個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)檢索到的疾病靶點(diǎn)進(jìn)行合并去重,作為最終的疾病靶點(diǎn)來(lái)源。
1.3 獲取交集基因與化學(xué)成分-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)圖的構(gòu)建
選擇R軟件,安裝Draw Venn Diagrams程輯包,運(yùn)行以獲得交集基因靶點(diǎn)作為大柴胡湯治療結(jié)石性膽囊炎的潛在作用靶點(diǎn)并繪制韋恩圖。將獲取到的交集基因?qū)刖W(wǎng)絡(luò)可視化軟件Cytoscape 3.8.0,構(gòu)建化學(xué)成分-靶點(diǎn)作用網(wǎng)絡(luò)。對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析,以度值參數(shù)作為評(píng)價(jià)節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中重要性的標(biāo)準(zhǔn)。
1.4 大柴胡湯治療結(jié)石性膽囊炎的蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建及核心蛋白篩選
人類(lèi)生命體蛋白質(zhì)之間存在著相互作用的直接或間接聯(lián)系。為觀察大柴胡湯治療結(jié)石性膽囊炎的蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用(Protein-protein Interaction,PPI)以及篩選核心蛋白,登錄String數(shù)據(jù)庫(kù)(網(wǎng)址https://string-db.org/),選擇Multiple proteins,在搜索條目下輸入獲取到的交集基因,限定物種為Homo Sapiens,其余設(shè)置保持不變,構(gòu)建PPI功能網(wǎng)絡(luò),并繪制網(wǎng)絡(luò)圖。為篩選核心蛋白,將STRING數(shù)據(jù)庫(kù)得到的string_interactions.txt文件導(dǎo)入Cytoscape 3.8.0,應(yīng)用Network Analyse插件構(gòu)建網(wǎng)絡(luò),選擇CytoNCA插件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治觯Y選網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。核心蛋白篩選參數(shù):Betweenness Centrality,Closeness Centrality,Degree Centrality,Eigenvector Centrality,Local Average Connectivity-based method。篩選條件:應(yīng)用R軟件的在線(xiàn)程輯包,對(duì)交集基因下的Betweennes Centrality、Closeness Centrality、Degree Centrality、Eigenvector Centrality、Local Average Connectivity-based method數(shù)值進(jìn)行測(cè)算,各組數(shù)值中大于本組中位值的基因予以保留,運(yùn)行2次R腳本,篩選核心蛋白基因。應(yīng)用CytoHubba插件計(jì)算構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)的Betweennes、Closeness、Degree、Eigenvector、LAC數(shù)值,并對(duì)計(jì)算過(guò)的數(shù)值基因進(jìn)行可視化處理。
1.5 基因本體和京都基因與基因組百科全書(shū)通路富集分析
基于R語(yǔ)言對(duì)獲取到的交集基因進(jìn)行富集分析。在R語(yǔ)言中Bioconductor(https://www.bioconductor.org/)網(wǎng)站安裝所需要的Biocmanager,org.Hs.eg.db,Colorspace,Stringi,ggplot2,DOSE,ClusterProfiler,enrichplot,Pathview等程輯包。首先將基因Symbol轉(zhuǎn)化為基因ID,選擇物種為人(Homo spanies),設(shè)定閾值為P<0.05,輸出基因本體(Gene Ontology,GO)和京都基因與基因組百科全書(shū)(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路富集結(jié)果并繪制條形圖與氣泡圖。
1.6 分子對(duì)接驗(yàn)證
登錄Pubchem數(shù)據(jù)庫(kù)(http://zinc.docking.org/)查詢(xún)“1.3”中大柴胡湯關(guān)鍵成分結(jié)構(gòu),保存格式選擇為mol并優(yōu)化結(jié)構(gòu)。登錄PDB蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)(http://www.rcsb.org/),搜索“1.4”中篩選出的核心交集基因蛋白,下載核心蛋白的3D結(jié)構(gòu),保存格式選擇PDB。使用PyMol軟件刪除蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的水分子和小分子配體,并導(dǎo)入AutoDockTools進(jìn)行加氫等預(yù)處理,將有效成分和核心蛋白均轉(zhuǎn)換成pdbqt格式文件。運(yùn)行AutoDockTools對(duì)有效成分和核心蛋白分別進(jìn)行對(duì)接,保存最低結(jié)合能數(shù)據(jù)作為分子對(duì)接的結(jié)果。結(jié)合能越低,表明活性成分與靶蛋白的結(jié)合力越強(qiáng)。一般認(rèn)為結(jié)合能≤-5.0 kJ/mol的藥物分子與靶點(diǎn)具有較好的結(jié)合活性。
2 結(jié)果
2.1 復(fù)方化學(xué)成分及藥物靶點(diǎn)
本研究共收集大柴胡湯藥物化學(xué)成分151個(gè),其中數(shù)據(jù)庫(kù)收集151個(gè);中藥預(yù)測(cè)靶點(diǎn)1 190個(gè),合并去重后收集260個(gè),通過(guò)UniProt數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)藥物靶基因進(jìn)行校正,使其名稱(chēng)格式標(biāo)準(zhǔn)化。大柴胡湯各中藥化學(xué)成分及預(yù)測(cè)靶點(diǎn)數(shù)量見(jiàn)表1。
2.2 疾病靶點(diǎn)的獲取
在GeneCards、OMIM-NCBI、PharmGkb數(shù)據(jù)庫(kù)中以“Cholecystitis、Calculous chole-cystitis”為關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索,經(jīng)合并去重共獲得485個(gè)候選靶標(biāo)。
2.3 獲取復(fù)方-疾病交集基因
基于R語(yǔ)言3.6.0,在R語(yǔ)言中Bioconductor(https://www.bioconductor.org/)網(wǎng)站安裝VennDiagram程輯包,運(yùn)行程序獲取交集基因并繪制韋恩圖。見(jiàn)圖1。共獲得復(fù)方-疾病交集基因55個(gè),交集基因見(jiàn)表2。
2.4 構(gòu)建有效成分-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)圖
運(yùn)用Cytoscape 3.8.0中Import Network插件構(gòu)建復(fù)方有效化學(xué)成分-靶點(diǎn)作用網(wǎng)絡(luò)。見(jiàn)圖2。復(fù)方有效化學(xué)成分見(jiàn)表3。網(wǎng)絡(luò)共有123個(gè)節(jié)點(diǎn),357條邊。方形代表交集基因,三角形代表有效化學(xué)成分?;瘜W(xué)成分所屬藥物用顏色顯示,其中綠色代表柴胡,草綠色代表黃芩,淺紅色代表大黃,淺藍(lán)色代表大棗,深藍(lán)色代表半夏,紫色代表枳實(shí),紅色代表白芍,生姜所含有效成分被共有化學(xué)成分所覆蓋。網(wǎng)絡(luò)中化合物與靶點(diǎn)的關(guān)系用每條邊來(lái)顯示。網(wǎng)絡(luò)圖說(shuō)明大柴胡湯治療結(jié)石性膽囊炎的過(guò)程是多成分、多靶點(diǎn)起效的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),這也與中藥作用的復(fù)雜性不謀而合。
2.5 核心PPI網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建及核心蛋白篩選
對(duì)交集基因初步構(gòu)建PPI網(wǎng)絡(luò)見(jiàn)圖3。網(wǎng)絡(luò)圖包括57個(gè)節(jié)點(diǎn),551條邊。節(jié)點(diǎn)代表蛋白質(zhì),邊代表蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間的作用關(guān)系。網(wǎng)絡(luò)連接程度越高說(shuō)明蛋白質(zhì)之間關(guān)系越密切。篩選核心蛋白基因,核心蛋白見(jiàn)表4(按度值排列前20的蛋白)。篩選流程見(jiàn)圖4。計(jì)算構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的Betweennes、Closeness、Degree、Eigenvector、LAC數(shù)值,按數(shù)值的大小進(jìn)行同心圓排列,數(shù)值越大顏色越深且位于中心位置。見(jiàn)圖5。
2.6 交集基因的GO功能富集分析
基于R軟件3.6.0對(duì)大柴胡湯治療結(jié)石性膽囊炎的55個(gè)作用靶點(diǎn)進(jìn)行GO功能富集分析。富集內(nèi)容包括細(xì)胞組分,生物過(guò)程,分子功能。富集條件為P≤0.05且Q≤0.05。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn),富集到了2 307個(gè)GO條目。細(xì)胞組分92個(gè),主要有膜筏、膜微區(qū)、膜區(qū)、囊腔、胞質(zhì)小泡腔、小凹、質(zhì)膜筏、分泌顆粒腔、細(xì)胞周期蛋白依賴(lài)性蛋白激酶全酶復(fù)合物等。生物過(guò)程2 126個(gè),主要涉及腺體發(fā)育、氧化應(yīng)激反應(yīng)、對(duì)營(yíng)養(yǎng)水平反應(yīng)、細(xì)胞對(duì)氧化應(yīng)激反應(yīng)、絲氨酸/蘇氨酸激酶活性的正調(diào)控、對(duì)金屬離子的反應(yīng)、活性氧代謝過(guò)程、對(duì)活性氧的反應(yīng)、細(xì)胞對(duì)活性氧的反應(yīng)、對(duì)鎘離子的響應(yīng)等。分子功能89個(gè),主要有受體配體活性、細(xì)胞因子活性、細(xì)胞因子受體結(jié)合、磷酸酶結(jié)合、蛋白磷酸酶結(jié)合、生長(zhǎng)因子活性、激素受體結(jié)合、抗氧化活性、蛋白酶結(jié)合、組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶結(jié)合等。選取各排名前10的富集條目,繪制條形圖。見(jiàn)圖6。
2.7 交集基因的KEGG通路富集分析
基于R語(yǔ)言的“Pathview”在線(xiàn)程輯包,對(duì)交集基因進(jìn)行KEGG通路富集分析。分析結(jié)果發(fā)現(xiàn),55個(gè)復(fù)方-疾病交集基因共富集到了150條通路(P<0.05),主要涉及AGE-RAGE信號(hào)通路、白細(xì)胞介素-17信號(hào)通路、HIF-1信號(hào)通路。選取富集基因數(shù)目前20的通路進(jìn)行可視化處理,顏色表示通路富集到的數(shù)目,數(shù)目越大顏色越偏向紅色,數(shù)目越小則越偏向藍(lán)色。見(jiàn)圖7。各通路富集基因數(shù)目所占百分比見(jiàn)圖8。
2.8 分子對(duì)接分析
通過(guò)有效成分-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)圖顯示,槲皮素(MOL000098)、木犀草素(MOL000006)、柚皮素(MOL004328)、β-谷甾醇(MOL000358)是大柴胡湯治療結(jié)石性膽囊炎的有效化學(xué)成分。通過(guò)PPI網(wǎng)絡(luò)分析,TNF-α、CCK、EGFR、AKT1、VEGFA是大柴胡湯治療結(jié)石性膽囊炎的核心蛋白。將有效化學(xué)成分與核心蛋白進(jìn)行分子對(duì)接,結(jié)果顯示,TNF-α與槲皮素、木犀草素、柚皮素;CCK與槲皮素、β-谷甾醇;EGFR與槲皮素、木犀草素;AKT1與槲皮素、木犀草素、柚皮素;VEGFA與槲皮素、木犀草素均有較好的結(jié)合活性。大柴胡湯中的槲皮素、木犀草素等核心有效成分能夠與TNF-α、CCK等核心蛋白發(fā)生相互作用,治療結(jié)石性膽囊炎。分子對(duì)接結(jié)果見(jiàn)表5,圖9。
3 討論
中醫(yī)并無(wú)膽囊炎的記載,但根據(jù)其發(fā)作時(shí)引起右上腹劇烈疼痛,伴有黃疸等臨床特征,將其歸為“脅痛”“膽脹”“黃疸”等范疇,多因飲食不節(jié),損傷脾胃,情志不暢,肝氣郁結(jié),導(dǎo)致濕熱內(nèi)蘊(yùn),肝膽?zhàn)鰷l(fā)病[6]。大柴胡湯是《傷寒雜病論》中表里雙解的代表方劑,具有和解少陽(yáng),內(nèi)瀉熱結(jié)的作用[7-8]。現(xiàn)代藥理學(xué)研究顯示,大柴胡湯復(fù)方能通過(guò)保肝、利膽、抗血小板聚集、抑制離體平滑肌來(lái)治療膽石癥[9]。黃敏等[10]發(fā)現(xiàn)大柴胡湯能調(diào)整黃疸大鼠MRP2蛋白的表達(dá),加速膽汁和膽紅素的排泄,促進(jìn)膽汁的排出,改善黃疸癥狀的功效。徐迎濤和孫雪萍[11]發(fā)現(xiàn)加味大柴胡湯可明顯降低血漿WBC數(shù)目及膽囊局部TNF-α含量。在臨床上大柴胡湯被廣泛應(yīng)用于膽囊炎的治療。
本研究基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的方法[12],研究大柴胡湯治療膽囊炎的作用機(jī)制。結(jié)果表明,槲皮素(MOL000098 quercetin)、β-谷甾醇(MOL000358 beta-sitosterol)、木犀草素(MOL000006 luteolin)、柚皮素(MOL004328 naringenin)等是其主要的化學(xué)成分。既往的研究表明,槲皮素是一種能夠有效抑制腫瘤壞死因子和白細(xì)胞介素等炎癥介質(zhì)表達(dá)的黃酮類(lèi)化合物,在抗氧化、消炎鎮(zhèn)痛等方面療效顯著[13-15]。劉威良等[16]、肖志彬等[17]發(fā)現(xiàn)β-谷甾醇具有類(lèi)激素樣抗炎的作用并能夠降低機(jī)體內(nèi)腫瘤壞死因子水平。木犀草素能調(diào)控炎癥反應(yīng),抑制IL-6、IL-1B、TNF-α等炎癥介質(zhì)的表達(dá)[18]。柚皮素作為一種黃烷酮類(lèi)物質(zhì),具有較強(qiáng)的抗炎及抗氧化作用。邱琦等[19]研究發(fā)現(xiàn),柚皮素可以激活P13K/AKT信號(hào)通路,增加SOD的活性,提高細(xì)胞的增殖率。在大柴胡湯的主要化學(xué)成分里,槲皮素主要來(lái)源于柴胡、大棗。β-谷甾醇主要來(lái)源于大黃、黃芩、半夏、白芍、大棗、生姜。木犀草素、柚皮素主要來(lái)源于枳實(shí)。這說(shuō)明,大柴胡湯可能是通過(guò)多味中藥中的槲皮素,β-谷甾醇,木犀草素,柚皮素等主要化學(xué)成分來(lái)限制腫瘤壞死因子等炎癥介質(zhì)的高表達(dá),降低膽囊局部炎癥反應(yīng),增加膽囊收縮運(yùn)動(dòng)來(lái)達(dá)到治療膽囊炎的目的。
核心蛋白篩選結(jié)果顯示,TNF-α(腫瘤壞死因子)、CCK(膽囊收縮素)、EGFR(表皮生長(zhǎng)因子受體)、AKT1(AKT絲氨酸/蘇氨酸激酶1)、VEGFA(血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子A)的Degree值較大,在網(wǎng)絡(luò)中連接程度較高。TNF-α是一種多態(tài)性激素,是機(jī)體炎癥及免疫反應(yīng)與增強(qiáng)單核細(xì)胞活力的重要調(diào)節(jié)因子,參與機(jī)體多種局部和全身的炎癥反應(yīng)[20]。當(dāng)機(jī)體局部TNF-α含量增加時(shí),可以刺激機(jī)體分泌IL-1,IL-6等炎癥介質(zhì),介導(dǎo)炎癥反應(yīng),也可作為內(nèi)源性致熱源引起發(fā)熱[21]。當(dāng)結(jié)石性膽囊炎發(fā)病時(shí),機(jī)體內(nèi)TNF-α含量升高,膽囊局部發(fā)生炎癥反應(yīng),引起發(fā)熱。膽囊局部的炎癥反應(yīng)是引起膽囊炎發(fā)病的重要基礎(chǔ),當(dāng)膽囊炎發(fā)生時(shí),機(jī)體釋放大量的TNF-α,引起發(fā)熱,膽囊局部滲出增多,發(fā)生右上腹疼痛。CCK作為一種人體分泌的腦腸肽激素,能促進(jìn)膽囊的收縮運(yùn)動(dòng)以利膽,促進(jìn)膽汁排泄;降低食管括約肌張力,抑制胃排空[22]。機(jī)體內(nèi)的CCK含量降低,導(dǎo)致膽囊運(yùn)動(dòng)功能障礙,膽汁排泄障礙,淤積于膽囊內(nèi)易形成結(jié)石,導(dǎo)致結(jié)石性膽囊炎發(fā)病。大柴胡湯中的有效化學(xué)成分可以作用于機(jī)體中CCK受體,調(diào)節(jié)膽囊的收縮運(yùn)動(dòng),達(dá)到治療結(jié)石性膽囊炎的目的。EGF是EGFR主要配體之一,能夠刺激周?chē)窠?jīng)修復(fù)和再生[23]。另外,Daniela M[24]研究發(fā)現(xiàn)EGFR可以通過(guò)促進(jìn)配體EGF的高表達(dá)來(lái)促進(jìn)血管淋巴管的再生,刺激周?chē)窠?jīng)的修復(fù)和再生。當(dāng)結(jié)石性膽囊炎發(fā)病時(shí),會(huì)造成膽囊局部發(fā)生炎性病變,局部淋巴管及血管通透性受阻。大柴胡湯通過(guò)作用于EGFR以介導(dǎo)炎癥反應(yīng),修復(fù)受損的周?chē)窠?jīng)及血管來(lái)達(dá)到治療結(jié)石性膽囊炎的目的。AKT又稱(chēng)PKB(Protein Kinase B),是絲氨酸/蘇氨酸激酶,在細(xì)胞的生長(zhǎng)及凋亡中起到重要作用。AKT1作為AKT的亞型之一,廣泛表達(dá)于人體各個(gè)組織,參與了細(xì)胞的成活及生長(zhǎng)調(diào)控[25]。AKT1可能是通過(guò)提高細(xì)胞因子活性促進(jìn)膽囊局部病變細(xì)胞的凋亡來(lái)達(dá)到治療膽囊炎的目的。VEGFA是血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)的一個(gè)亞型,通過(guò)誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞增殖,促進(jìn)細(xì)胞遷移并抑制凋亡,在血管生成及內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)中扮演著重要角色[26]。結(jié)石性膽囊炎發(fā)病時(shí)導(dǎo)致膽囊系統(tǒng)發(fā)生炎癥反應(yīng),嚴(yán)重時(shí)局部缺血缺氧,甚者出現(xiàn)微血管血栓形成,發(fā)生微循環(huán)障礙。VEGFA能促進(jìn)血管生成,從而改善膽囊炎癥時(shí)的局部缺血缺氧狀態(tài),以緩解疼痛,抑制炎癥,達(dá)到治療疾病的目的。
交集基因KEGG通路富集分析,其通路主要包括AGE-RACE信號(hào)通路、HIF-1信號(hào)通路、白細(xì)胞介素-17信號(hào)通路等。既往的研究表明,楊超茅等[27]發(fā)現(xiàn)AGE-RACE信號(hào)通路能夠激活逆轉(zhuǎn)錄因子核因子κB(Nuclear Factor-κB),從而使得細(xì)胞核表達(dá)和釋放大量的黏附因子、生長(zhǎng)因子、炎癥介質(zhì)(白細(xì)胞介素-6,腫瘤壞死因子-α)等,從而導(dǎo)致機(jī)體損傷。核因子κB又可以增強(qiáng)AGE-RACE信號(hào)通路的表達(dá),使得該通路能夠持久作用于細(xì)胞[28]。HIF-1是介導(dǎo)機(jī)體對(duì)缺氧環(huán)境適應(yīng)性反應(yīng)的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄激活因子,能夠隨著細(xì)胞中氧濃度的變化而改變基因表達(dá)[29]。局部炎癥反應(yīng)是膽囊炎病變的基礎(chǔ),有效地控制炎癥對(duì)治療膽囊炎具有明顯的促進(jìn)作用。在膽囊炎的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中會(huì)釋放大量的炎癥介質(zhì),IL-17信號(hào)通路能夠調(diào)控IL-4、IL-6、TNF-α、COX2等炎癥介質(zhì),阻斷IL-17信號(hào)通路能夠有效抑制炎癥介質(zhì)的釋放,達(dá)到治療疾病的目的。
綜上所述,本研究基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的方法,分析大柴胡湯治療膽囊炎的機(jī)制。結(jié)果顯示,大柴胡湯治療膽囊炎主要是通過(guò)槲皮素、β-谷甾醇等多種潛在化學(xué)成分作用于腫瘤壞死因子、膽囊收縮素、表皮生長(zhǎng)因子受體、AKT絲氨酸/蘇氨酸激酶1等基因,從而調(diào)節(jié)多種生物學(xué)功能以及多條通路來(lái)達(dá)到治療目的。本研究為后續(xù)進(jìn)一步探討機(jī)制和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提供支持,同時(shí),本研究也為中藥及其復(fù)方治療某種疾病的機(jī)制分析提供了研究方法。
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(2020-12-09收稿 本文編輯:楊燕)