陳琛 李偉 耿花蕾 王雅惠 吳康 王月 陳天竹 鄒憶懷

摘要目的：基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)探討星簍承氣湯治療急性腦梗死的作用機(jī)制。方法：通過中藥系統(tǒng)藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫與分析平臺(tái)（TCMSP）結(jié)合文獻(xiàn)檢索獲取星荽承氣湯有效藥物成分;在Swiss Target Prediction數(shù)據(jù)庫預(yù)測藥物成分相關(guān)靶點(diǎn);利用在線人類孟德爾遺傳（OMIM）數(shù)據(jù)庫、Gene Cards數(shù)據(jù)庫獲取急性腦梗死疾病相關(guān)靶點(diǎn);繪制韋思圖得到星荽承氣湯治療急性腦梗死的潛在作用靶點(diǎn);采用String數(shù)據(jù)庫、Cytoscape3.8.0軟件構(gòu)建潛在作用點(diǎn)蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)、藥物-成分-疾病靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò);使用DAVID6.8數(shù)據(jù)庫對(duì)潛在作用靶點(diǎn)進(jìn)行基因本體（GO）及京都基因與基因組百科全書（KEGG）富集分析。結(jié)果：通過TCMSP結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)檢索共獲得星承氣湯藥物有效成分47個(gè)，包括芹菜素、香葉木素、膽酸等;得到星葵承氣湯治療急性腦梗死潛在作用靶點(diǎn)85個(gè)，包括STAT3、ESRI、CCNBI等;共獲得CO富集分析功能條目225條，包括生物過程（BP）132條，細(xì)胞組分（CC）34條，分子功能（MF）59條;KEGG信號(hào)通路共20條，主要包括花生四烯酸代謝、膽汁分泌、CAMP信號(hào)通路等。結(jié)論：基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)，從分子層面闡釋了星萎承氣湯治療急性腦梗死的機(jī)制可能為抑制氧化應(yīng)激、抗芡、調(diào)節(jié)能量代謝、抗凋亡等，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)研究、新藥研發(fā)提供了線索和依據(jù)。

關(guān)鍵詞急性腦梗死;星蔞承氣湯;網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué);作用機(jī)制

中圖分類號(hào)：R285

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.3969/[J].is.1673-7202.2021.21.010

腦梗死是指腦組織部分區(qū)域血流供給障礙，弓起缺血缺氧性壞死，進(jìn)而產(chǎn)生相應(yīng)神經(jīng)功能缺損的疾病，是影響我國居民壽命的主要疾病之一山。急性腦梗死在我國十分常見，占腦梗死的69.6%～70.8%2，一般指發(fā)病后2周內(nèi)，輕型1周內(nèi)，重型1個(gè)月內(nèi)。靜脈溶栓是當(dāng)前臨床上治療急性腦梗死公認(rèn)最有效的方式，但受時(shí)間窗和禁忌證的限制，可以接受溶栓的患者十分有限，而抗凝、抗血小板治療有不同程度的出血風(fēng)險(xiǎn)。中醫(yī)藥不拘泥于患者的發(fā)病時(shí)間和基礎(chǔ)疾病，依據(jù)不同個(gè)體辨證施治，臨床上有確切的療效，為診治急性腦梗死提供了新的思路和方法，逐漸被臨床所重視。

急性腦梗死在中醫(yī)學(xué)中為“中風(fēng)”。20世紀(jì)80年代，王永炎院士通過對(duì)急性中風(fēng)病患者的臨床觀察，發(fā)現(xiàn)“痰火”常為中風(fēng)始發(fā)態(tài)的關(guān)鍵病機(jī)，患者腑實(shí)便秘伴痰火、風(fēng)火諸癥，且腑氣通否的征象與患者病勢的順逆密切相關(guān)，遂在古人通腑法治療中風(fēng)的基礎(chǔ)上提出化痰通腑法，以星承氣湯為代表方劑的。后經(jīng)過大量的臨床研究和實(shí)踐，星蔞承氣湯對(duì)于改善患者意識(shí)、扭轉(zhuǎn)病情加重的趨勢和減輕半身不遂的病損程度具有較好效果。中藥復(fù)方成分多樣，作用于人體靶點(diǎn)復(fù)雜，而網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)可以闡明藥物、靶點(diǎn)基因和疾病之間的關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，是探討藥物對(duì)疾病治療潛在分子機(jī)制的新手段，且其對(duì)生物系統(tǒng)整體的分析，也契合于中醫(yī)整體觀的思想。本文基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)，探討星萎承氣湯治療急性腦梗死的作用機(jī)制，以期為臨床及實(shí)驗(yàn)提供參考依據(jù)。

1材料與方法

1.1獲取星蔞承氣湯有效藥物成分在中藥系統(tǒng)藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫與分析平臺(tái)（Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Plat-formTcmsp）（https：//tcmspw.com/tcmsp.php），e王永炎院士提出星蔞承氣湯經(jīng)典組成”：“瓜蔞”膽南星”“大黃”“芒硝”“羌活”為關(guān)鍵詞，設(shè)置口服生物利用度（Oral Bioavailability，OB）≥30%，類藥性（Drug Likeness，DL）≥0.188為篩選條件，獲取藥物有效成分。考慮芒硝作用成分為硫酸鈉，其硫酸根離子不易被機(jī)體吸收，在腸內(nèi)造成高滲環(huán)境，物理刺激而產(chǎn)生瀉下作用，故暫無法基于藥物作用于人體靶點(diǎn)的整合藥理學(xué)進(jìn)行分析。由査閱文獻(xiàn)補(bǔ)充未檢索到的膽南星成分，盡可能還原星萎承氣湯藥物成分，提高預(yù)測可信度。

1.2預(yù)測星菱承氣湯藥物成分相關(guān)靶點(diǎn)將藥物有效成分輸入Pubchem數(shù)據(jù)庫（htts：//pubchemncbi.nlm.mih.gov/），得到相應(yīng)的SMILE號(hào)，在Swiss Target Prediction數(shù)據(jù)庫（htp：//www.swisstargetprediction.ch/），限定物種為人，由成分的SMILE號(hào)預(yù)測藥物成分相關(guān)靶點(diǎn)，設(shè)定可能性≥0.15篩選出相關(guān)性較高的靶點(diǎn)。

1.3獲取急性腦梗死相關(guān)靶點(diǎn)以“Acute Ischemic Stroke'“Acute Cerebral Infarction”為關(guān)鍵詞，在線人類孟德爾遺傳（Online Mendelian Inheritance in Man，OMIM）數(shù)據(jù)庫（https：！/omim.org/）、Gene Cards（https：/www.genecards.org/）數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，去除重復(fù)基因，得到疾病相關(guān)靶點(diǎn)。

1.4獲取星萎承氣湯治療急性腦梗死的潛在作用靶點(diǎn)將上述所得星萎承氣湯靶點(diǎn)與急性腦梗死相關(guān)靶點(diǎn)輸入Veny2.1在線作圖平臺(tái)，繪制韋恩圖，獲得二者交集靶點(diǎn)，即為星萎承氣湯治療急性腦梗死的潛在作用靶點(diǎn)。

1.5構(gòu)建藥物-成分-靶點(diǎn)-疾病網(wǎng)絡(luò)圖在Cytoscape3.8.0軟件中上傳潛在靶點(diǎn)及其所關(guān)聯(lián)的藥物成分，構(gòu)建藥物-成分-靶點(diǎn)-疾病靶點(diǎn)相互作用的網(wǎng)絡(luò)圖。使用NetworkAnalyzer對(duì)藥物有效成分進(jìn)行分析，根據(jù)Degree值從大到小排列，篩選出前10位的藥物成分。

1.6構(gòu)建蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)將星菱承氣湯治療急性腦梗死的潛在靶點(diǎn)導(dǎo)入String數(shù)據(jù)庫（https：/string-db.org/）中，限定物種為人，最低相互作用閾值設(shè)為中等“Medium Confidence（0.4）得到星萎承氣湯作用于急性腦梗死的蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用（Protein Protein Interaction，PI）網(wǎng)絡(luò)，保存為TSV格式文件。將其導(dǎo)入Cytoscape3.8.0軟件繪制Pl圖進(jìn)行可視化展示。使用Cytoscape 3.8.0軟件中的cytohubba插件，通過馬修斯相關(guān)系數(shù)（Matthews Correlation Coefficient，MCC）算法，得到交互作用分值在前10的核心靶點(diǎn)，繪制核心靶點(diǎn)之一。

間的PP圖。

1.7基因本體及京都基因與基因組百科全書富集分析使用DAVID6.8數(shù)據(jù)庫（https：//davic.ncifcrf.gov/）對(duì)星蔞承氣湯治療急性腦梗死的潛在靶點(diǎn)進(jìn)行基因本體（Gene Ontology，GO）及京都基因與基因組百科全書（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes，KEGG）通路富集分析，設(shè)定物種和背景為人，在結(jié)果中獲取生物過程（Biological Process，BP）、分子功能（Molecular Function，MF）、細(xì)胞組分（Cellular Component，CC）及KEGG信號(hào)通路，以P值表示蛋白質(zhì)相關(guān)功能的顯著性，借助Imagegp在線作圖平臺(tái)繪制氣泡圖。

2結(jié)果

2.1星承氣湯有效藥物成分及成分靶點(diǎn)預(yù)測在TCMSP數(shù)據(jù)庫檢索星萎承氣湯藥物的有效成分，設(shè)置OB≥30%，DL≥0.18，最終得到有效成分瓜11個(gè)，大黃16個(gè)，羌活15個(gè)。經(jīng)查閱文獻(xiàn)，膽南星由牛、羊或豬膽汁與天南星共同炮制而成，主要成分有所差異。本文以牛膽汁炮制的膽南星為例，其主要由膽酸、去氧膽酸、鵝去氧膽酸、芹菜素、夏佛塔苷、異夏佛塔苷構(gòu)成，共獲得47個(gè)有效藥物成分。在SwissTargetPrediction數(shù)據(jù)庫檢索藥物有效成分，去除重復(fù)靶點(diǎn)，得到603個(gè)靶點(diǎn)，篩選出可能性≥0.15的靶點(diǎn)114個(gè)。

2.2星蔞承氣湯治療急性腦梗死的潛在靶點(diǎn)獲取

在OMIM數(shù)據(jù)庫、Genecards數(shù)據(jù)庫檢索急性腦梗死，去除重復(fù)基因，獲取相關(guān)發(fā)病靶點(diǎn)3040個(gè)。將上述所得藥物靶點(diǎn)與疾病靶點(diǎn)輸入Venny2.1在線作圖平臺(tái)，繪制韋恩圖。獲得二者交集靶點(diǎn)85個(gè)，即為星菱承氣湯治療急性腦梗死的澘在作用靶點(diǎn)，包括NRIH4、NOX4、AKRIBI、CDK5、CDK5R1 XDH、FLT3、CYP19A1、ESRI、CDK1、CCNBI等。見圖1。

2.3藥物-成分-疾病-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)圖構(gòu)建與分析將星蔞承氣湯治療急性腦梗死的有效成分與潛在作用靶點(diǎn)導(dǎo)入Cytoscape3.8.0軟件構(gòu)建藥物-成分-靶點(diǎn)疾病相互作用網(wǎng)絡(luò)圖。根據(jù)Cytoscape3.8.0軟件Network Analyzer分析工具算出有效成分Degree1值，Degree值越大表示節(jié)點(diǎn)的重要性越大。藥物有效成分Degree值位于前5位的分別是芹菜素（Apigenin）為44，香葉木素（Diosmetin）為35，羥基芫花素（Hydroxygenkwanin）為19，膽酸（CholicAcid）為16，菠菜甾醇（Spinasterol）為15。見圖2，表1

2.4PPI網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與分析將星萎承氣湯治療急性

腦梗死的85個(gè)潛在作用靶點(diǎn)導(dǎo)入String數(shù)據(jù)庫，選擇置信度score≥0.400，下載TSV數(shù)據(jù)文件，導(dǎo)入Cytoscape3.8.0軟件構(gòu)建PPI網(wǎng)絡(luò)圖。共獲得85個(gè)節(jié)點(diǎn)，356條邊，平均節(jié)點(diǎn)度值為8.38。使用cyto Huba插件的MCC算法找出PPI網(wǎng)絡(luò)的核心靶點(diǎn)，包括STAT3、ESRI、CCNBI、EGFR、AR等。圖中節(jié)點(diǎn)顏色越深表示其MCC分值越高，即此節(jié)點(diǎn)在PPI網(wǎng)絡(luò)中越重要。見圖3～4。

2.5GO富集分析采用DAVID6.8數(shù)據(jù)庫對(duì)星蔞承氣湯潛在靶點(diǎn)治療急性腦梗死澘在作用靶點(diǎn)進(jìn)行GO生物功能富集分析，共獲得P值小于0.05的GO功能條目225條，其中BPI32條，C34條，MFS59條。BP主要富集在細(xì)胞內(nèi)受體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、對(duì)藥物的反應(yīng)、凋亡過程負(fù)調(diào)控、炎癥反應(yīng)負(fù)調(diào)節(jié)、從RNA聚合酶Ⅱ啟動(dòng)子開始轉(zhuǎn)錄等;CC主要富集在胞質(zhì)、質(zhì)膜、核漿、肌鈣蛋白復(fù)合物等;MF主要富集在RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄因子活性、類固醇激素受體活性、酶結(jié)合、類固醇結(jié)合、鋅離子結(jié)合等。選取P值排名前20的富集結(jié)果在Imagegp在線作圖平臺(tái)繪制氣泡圖。見圖5～7。

2.6KEG富集分析將星菱承氣湯治療急性腦梗死潛在作用靶點(diǎn)輸人David6.8數(shù)據(jù)庫進(jìn)行KEEG富集分析，限定P《0.05，結(jié)果顯示共有20條信號(hào)通路，繪制氣泡圖。由P值從小到大排列，排除癌相關(guān)通路，排名前10的通路主要涉及花生四烯酸（Arachidonic Acid，AA）代謝、膽汁分泌、5-羥色胺能突觸、卵巢甾體生成、雌激素信號(hào)通路、cAMP信號(hào)通路、PPAR信號(hào)通路、催乳素信號(hào)通路、神經(jīng)活性配體受體相互作用通路等。見圖8，表2。

3討論

王永炎院士在長期臨床實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)急性中風(fēng)患者除中風(fēng)主癥外，常伴便干便秘、舌苔黃膩、脈弦滑三大特征，為痰熱腑實(shí)證，認(rèn)為急性期雖為本虛，但偏重標(biāo)實(shí);中焦痰熱互結(jié)，熱灼津液故大便干腑氣不暢，濁邪上犯腦絡(luò)，機(jī)體失于升清降濁，氣血逆亂，故意識(shí)障礙、半身不遂;強(qiáng)調(diào)把握瀉下的時(shí)機(jī)，予以星萎承氣湯以通腑化濁，使氣血正常敷布，是逆轉(zhuǎn)病情的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。方中全瓜蔞、膽南星以清化痰熱，寬中散結(jié)，熄風(fēng)定驚;生大黃、芒硝通腑瀉下以滌蕩胃腸;佐以羌活不單祛風(fēng)，而重在升發(fā)陽氣、通竅宣郁疏經(jīng)活絡(luò)。

在星蔞承氣湯治療急性腦梗死的主要成分中，芹菜素、香葉木素、膽酸、菠菜甾醇β-谷甾醇都對(duì)急性腦梗死后受損的神經(jīng)細(xì)胞有良好的保護(hù)作用。芹菜素為膽南星主要成分，研究發(fā)現(xiàn)芹菜素通過減輕細(xì)胞凋亡和自噬，促進(jìn)人腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖，減輕缺血后的腦損傷。香葉木素為羌活、瓜蔞共有成分，張楠等2研究表明香葉木素可以減輕大鼠腦缺血再灌注損傷，作用機(jī)制可能為抗氧化、抑制凋亡以及抗炎癥。膽酸為膽南星主要成分，是構(gòu)成膽汁酸的基本單位。Yanguas-Casas等研究發(fā)現(xiàn)膽汁酸結(jié)合物牛磺熊去氧膽酸（TUDCA）通過降低神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞活化，降低小膠質(zhì)細(xì)胞遷移能力，繼而降低由腦梗死等促炎性刺激引起的膠質(zhì)細(xì)胞持續(xù)活化損壞神經(jīng)元。菠蘿甾醇為瓜萎主要成分，據(jù)報(bào)道菠菜甾醇通過細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶（ERK）途徑依賴的血紅素加氧酶（HO-1）表達(dá)，增加了海馬HI22細(xì)胞對(duì)氧化損傷的細(xì)胞抗性，此外還抑制了促炎酶和炎癥介質(zhì)的表達(dá)，可減輕急性腦梗死引起的氧化應(yīng)激和神經(jīng)炎癥損傷。B-谷畄醇為大黃、羌活的主要成分，通過抑制脂多糖誘導(dǎo)的p38、ERK和NF-kxB

通路的激活，抑制了小膠質(zhì)細(xì)胞中炎癥介質(zhì)（L6、iNOS、COX-2和TNF-c）的釋放，繼而保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞。以上可能是星蔞承氣湯治療急性腦梗死潛在的藥效基礎(chǔ)，但都以單一成分為切入點(diǎn)進(jìn)行研究，而中藥復(fù)方藥物作用機(jī)制多樣，急性腦梗死病理情況復(fù)雜，不能體現(xiàn)星萎承氣湯在不同環(huán)節(jié)多機(jī)制對(duì)急性腦梗死產(chǎn)生的作用。

網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)實(shí)現(xiàn)了從單一成分、單一靶點(diǎn)研究到多成分、多靶點(diǎn)、多通路研究的跨越，系統(tǒng)地闡明了中藥復(fù)方醫(yī)治疾病的分子機(jī)制。本研究基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)對(duì)星蔞承氣湯治療急性腦梗死潛在作用靶點(diǎn)進(jìn)行PI網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與分析，結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)星蔞承氣湯治療急性腦梗死的核心靶點(diǎn)為STAT3、ESR1、CCNB1、EGFR、AR、MMP等。信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子3（STAT3）廣泛分布在大腦神經(jīng)系統(tǒng)，可以被許多細(xì)胞因子、生長因子所激活，在抗炎、抗調(diào)亡、細(xì)胞增殖、免疫調(diào)節(jié)等方面發(fā)揮重要作用。

研究表明STAT3可以通過白細(xì)胞介素6（L-6）的激活介導(dǎo)錳超氧化物歧化酶（MN-SOD）的表達(dá)，保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞免受氧化應(yīng)激，減少梗死面積1。此外，急性腦梗死影響全身免疫應(yīng)答，通過調(diào)節(jié)STAT3激活狀態(tài)，經(jīng)JAK-STAT3通路能夠恢復(fù)NK細(xì)胞功能，改善腦缺血后的免疫防御。ESRI為雌激素作用受體，有研究指出在腦微血管內(nèi)皮上表達(dá)的ESRI可啟動(dòng)多項(xiàng)生物學(xué)效應(yīng)，能增加血管舒張功能，減少血管炎癥，增強(qiáng)線粒體功能，在腦血管系統(tǒng)中發(fā)揮多種保護(hù)作用。研究表明ESRI可以促進(jìn)沉默交配型信息調(diào)節(jié)2同系物1（SIRT1）的表達(dá)，從而促進(jìn)AMP依賴的蛋白激酶AMPK的激活，進(jìn)一步調(diào)節(jié)能量消耗，抵御腦梗死造成的神經(jīng)細(xì)胞能量耗竭，促進(jìn)神經(jīng)元在缺血應(yīng)激下成活CCNBI（Cyclin B1）為有絲分裂的調(diào)控蛋白Veas-Perezde Tudela等發(fā)現(xiàn)在腦梗死受損腦區(qū)CCNB1異常積累，導(dǎo)致有絲分裂后的神經(jīng)元凋亡。研究表明，保持

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（81873257）;國家“十二五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2013BAI13B022）

作者簡介：陳?。?995.07-），女，博士研究生在讀，研究方向：中醫(yī)藥治療神經(jīng)內(nèi)科疾病，E-mail：clench99@126.com

通信作者：鄒憶懷（1965.10-），男，博士，教授，博土研究生導(dǎo)師，研究方向：中醫(yī)藥防治神經(jīng)內(nèi)科疾病及腦功能重塑，E-mail：zouyihuai.2004@163.com