茍文伊,葉乃菁,姜 燕*
(四川省第二中醫(yī)醫(yī)院,四川 成都 610031)
糖尿病腎病是糖尿病的嚴(yán)重并發(fā)癥之一,終末期患者會(huì)出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的腎功能衰竭,死亡率高,給社會(huì)和家庭帶來沉重的負(fù)擔(dān)。玉參降糖膠囊是四川省第二中醫(yī)醫(yī)院院內(nèi)制劑,具用益氣生津、滋陰消渴之功效,臨床應(yīng)用多年,長期臨床觀察發(fā)現(xiàn)玉參降糖膠囊治療糖尿病及糖尿病腎病,臨床療效顯著,對(duì)控制糖尿病腎病患者的血糖、改善腎功能、控制并發(fā)癥等方面效果明確。但基礎(chǔ)研究較少,玉參降糖膠囊治療糖尿病腎病機(jī)制尚不明確。本研究采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法對(duì)玉參降糖膠囊治療糖尿病腎病的機(jī)制進(jìn)行研究。
TCMSP數(shù)據(jù)庫包含了中國藥典(2010)499味中藥及12144種化學(xué)成分,提供了所有化學(xué)成分ADME信息參數(shù),及成分對(duì)應(yīng)的相關(guān)靶點(diǎn)。通過TCMSP數(shù)據(jù)庫可以查找玉參降糖膠囊中淫羊藿、益母草、玉竹、山藥、桑葉、地骨皮、人參、黃柏(制)、川芎有效化學(xué)成分,再根據(jù)ADME參數(shù)對(duì)有效成分進(jìn)行篩選并查找對(duì)應(yīng)靶點(diǎn)。
通過OMIM數(shù)據(jù)庫、TTD數(shù)據(jù)庫、 GAD數(shù)據(jù)庫、DiGSeE數(shù)據(jù)庫查找與糖尿病腎病相關(guān)靶點(diǎn)。
采用Cytoscape 3.7.0 中Bisogenet插件和GlueGo插件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建和核心靶點(diǎn)富集分析。
在TCMSP數(shù)據(jù)庫分別檢索玉參降糖膠囊中淫羊藿、益母草、玉竹、山藥、桑葉、地骨皮、人參、黃柏(制)、川芎各藥物的化學(xué)成分,利用ADME參數(shù)OB(Oral bioavailability)>30%、DL(Drug-likeness)>0.18對(duì)其成分進(jìn)行篩選。川芎有效成分8種,黃柏有效成分27種,人參有效成分22種,地骨皮有效成分13種,桑葉有效成分18種,山藥有效成分16種,玉竹有效成分8種,益母草有效成分8種,淫羊藿有效成分23種。去除重復(fù)部分,玉參降糖膠囊含有主要有效化學(xué)成分125種。
在TCMSP數(shù)據(jù)庫中根據(jù)成分查詢靶點(diǎn):玉參降糖膠囊125種成分對(duì)應(yīng)181個(gè)靶點(diǎn)。由此
可知玉參降糖膠囊是多成分、多靶點(diǎn)復(fù)方藥物,且不同成分與靶點(diǎn)之間存在交叉和協(xié)同作用。
通過OMIM、TTD、 GAD、DiGSeE數(shù)據(jù)庫,共挖掘到糖尿病腎病相關(guān)靶點(diǎn)70個(gè)。
利用Cytoscape 3.7.0軟件中Bisogenet插件,針對(duì)玉參降糖膠囊181個(gè)直接靶點(diǎn)構(gòu)建蛋白互作網(wǎng)絡(luò)(含有6590個(gè)節(jié)點(diǎn))。針對(duì)糖尿病腎病70個(gè)直接靶點(diǎn)構(gòu)建蛋白互作網(wǎng)絡(luò)(2522個(gè)節(jié)點(diǎn))。取交集,利用網(wǎng)絡(luò)參數(shù)degree,取大于200的靶點(diǎn),共篩選出25個(gè)核心靶點(diǎn)。
利用ClueGo插件對(duì)25個(gè)核心靶點(diǎn)進(jìn)行富集分析,發(fā)現(xiàn)玉參降糖膠囊治療糖尿病腎病的機(jī)制與多個(gè)生物過程相關(guān),包括調(diào)節(jié)活性氧代謝,膜蛋白的正向調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的停滯,細(xì)胞對(duì)神經(jīng)生長因子刺激的反應(yīng),調(diào)節(jié)端粒酶活性,調(diào)節(jié)成纖維細(xì)胞的增殖,調(diào)節(jié)中心體的復(fù)制等,其中對(duì)活性氧代謝影響最大,涉及到的基因?yàn)锳KT1, BRCA1, EGFR, ESR1, GRB2, HSP90AA1, HSP90AB1,TP53,為進(jìn)一步藥理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證提供了方向。
糖尿病腎病是糖尿病常見并發(fā)癥,目前我國2型糖尿病患者的糖尿病腎病患病率在社區(qū)患者中為30%~50%,在住院患者中為40%左右。近年來發(fā)現(xiàn)中藥能夠通過改善血流動(dòng)力學(xué)、抑制促炎細(xì)胞因子、減弱氧化應(yīng)激反應(yīng)等多種途徑減緩糖尿病腎病的發(fā)展[1]。
目前網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)已廣泛應(yīng)用于中醫(yī)藥領(lǐng)域,包括中藥靶點(diǎn)預(yù)測(cè)、組方的原則、方證分析、優(yōu)化組成等。其最大的優(yōu)勢(shì)是在于對(duì)現(xiàn)有中藥藥理數(shù)據(jù)庫和疾病數(shù)據(jù)庫基因數(shù)據(jù)庫的整合,在正式開始藥理實(shí)驗(yàn)前可對(duì)藥物的潛在靶點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè),尤其是針對(duì)中藥復(fù)方多成分、多靶點(diǎn)的特點(diǎn),具有優(yōu)勢(shì)。通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法,結(jié)合現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫,可以對(duì)藥物靶點(diǎn)和疾病靶點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析,通過構(gòu)建藥物-靶點(diǎn)-疾病網(wǎng)絡(luò),分析網(wǎng)絡(luò)參數(shù)來預(yù)測(cè)藥物治療疾病的潛在靶點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法為中藥復(fù)方藥理作用機(jī)制系統(tǒng)研究提供重要而有效的新思路、新模式[2],對(duì)于中藥復(fù)方研究及中醫(yī)藥現(xiàn)代化意義重大。
本研究發(fā)現(xiàn):玉參降糖膠囊治療糖尿病腎病的機(jī)制與活性氧的代謝密切相關(guān)。氧化應(yīng)激是指機(jī)體在受到各種有害刺激時(shí)機(jī)體的高活性分子如活性氧產(chǎn)生過多,超出體內(nèi)抗氧化系統(tǒng)的清除能力,使得氧化系統(tǒng)與抗氧化系統(tǒng)平衡失調(diào),進(jìn)而導(dǎo)致組織細(xì)胞損傷[3]。氧化應(yīng)激是目前公認(rèn)的在糖尿病腎病發(fā)展過程中扮演重要角色,機(jī)體抗活性氧能力降低直接導(dǎo)致病情的進(jìn)展[4]。在糖尿病或高血糖狀態(tài)下,腎臟氧化應(yīng)激激活胞內(nèi)多條信號(hào)通路[5]。玉參降糖膠囊由淫羊藿、益母草、玉竹、山藥、桑葉、地骨皮、人參、黃柏(制)、川芎組成,具有益氣生津、滋陰止渴。臨床上用于治療糖尿病及糖尿病腎病引起的口渴、多飲、消瘦、小便頻多等癥。該方在前期臨床觀察發(fā)現(xiàn)其對(duì)糖尿病癥狀和血糖穩(wěn)定有明確的效果,特別是對(duì)糖尿病微血管病變導(dǎo)致的腎病效果顯著,能夠有效控制糖尿病腎病的發(fā)生發(fā)展。
綜上所述,本研究通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)預(yù)測(cè)玉參降糖膠囊治療糖尿病腎病的作用機(jī)制,為進(jìn)一步藥理學(xué)研究提供了方向。