李澤宇， 郝二偉， 曹瑞， 林思， 莊培鈞， 楊瀟，杜正彩， 侯小濤， 鄧家剛*

(1.廣西中醫(yī)藥大學(xué)廣西中藥藥效研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 南寧 530000； 2.中國-東盟傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)研究國際合作聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室， 南寧 530200)

痛風(fēng)是指與高尿酸血癥、尿酸鹽沉積密切相關(guān)的代謝性疾病，在中醫(yī)藥理論中屬于“痹證”“肢體痹”“白虎歷節(jié)”等范疇，臨床表現(xiàn)以急性和慢性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎為主。隨著人們生活條件的改善，蛋白質(zhì)、糖、脂肪等攝入量大幅提升，導(dǎo)致痛風(fēng)在全球范圍內(nèi)發(fā)病率顯著提高且有年輕化趨勢，在中國，痛風(fēng)和高尿酸血癥患病率分別高達(dá)1.1%和13.3%[1-2]。痛風(fēng)還易并發(fā)如高血壓、糖尿病、冠心病、阿爾茨海默病等多種疾病[3-4]。痛風(fēng)的病證表現(xiàn)以關(guān)節(jié)炎急性發(fā)作為主，并伴有劇烈的疼痛感，嚴(yán)重影響了患者的生活質(zhì)量[5]。目前，中外治療痛風(fēng)常用藥物為秋水仙堿、丙磺舒、苯溴馬隆、非布司他等，但這些藥物多以緩解癥狀為主，且副作用較大、停藥后易復(fù)發(fā)[6-7]。痛風(fēng)有著易破壞關(guān)節(jié)、易造成多器官器質(zhì)性病變、易反復(fù)等多種惡性生物學(xué)行為，而中藥具有安全性高、多靶點(diǎn)調(diào)節(jié)等特點(diǎn)。研究表明，中藥可通過調(diào)控酶[如基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)、黃嘌呤氧化酶(XOD)、環(huán)氧化酶-2(COX-2)]、炎癥因子[如白介素6(IL-6)及核因子κB(NF-κB)等通路發(fā)揮抗痛風(fēng)作用，因此從中藥中尋找能夠有效治療痛風(fēng)的藥物及藥物組合有著較大的現(xiàn)實(shí)意義。

中藥在防治痛風(fēng)方面優(yōu)勢顯著，現(xiàn)臨床中已應(yīng)用多種中藥(如牛膝、黃柏等)及處方來有效應(yīng)對痛風(fēng)，但具體用藥體系較為繁雜，揭示這些抗痛風(fēng)中藥的應(yīng)用規(guī)律及具體機(jī)制的必要性及意義重大，本文基于此研究目的，首先采用數(shù)據(jù)挖掘的方法，從多種數(shù)據(jù)庫中收集治療痛風(fēng)的中藥處方，并應(yīng)用SPSS軟件對這些處方進(jìn)行頻次及歸類分析，確定了治療痛風(fēng)的高頻中藥及藥對，根據(jù)分析結(jié)果確定了治療痛風(fēng)的核心中藥，然后以這些核心中藥為分析主體，采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法具體分析了其重要的作用靶點(diǎn)及通路。

由于中藥成分及其與人體相互作用的多樣性和復(fù)雜性，對中藥機(jī)制的闡明仍是一大難題，揭示中藥的應(yīng)用規(guī)律及分子作用機(jī)制，是突破中醫(yī)藥現(xiàn)代化和國際化“瓶頸”的關(guān)鍵[8-9]。為此，通過應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘、網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)這兩種新興的中醫(yī)藥大數(shù)據(jù)科學(xué)分析技術(shù)，擬為中藥治療痛風(fēng)的應(yīng)用規(guī)律及作用機(jī)制提供一定的理論支持和思路方法，同時為臨床中的中藥抗痛風(fēng)治療提供借鑒與參考。

1 資料與方法

1.1 數(shù)據(jù)挖掘分析

1.1.1 數(shù)據(jù)來源

將“中藥”“痛風(fēng)”“痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎”“高尿酸血癥”“處方”設(shè)置為關(guān)鍵詞，檢索中國知網(wǎng)(CNKI) 、萬方數(shù)據(jù)知識服務(wù)平臺(Wangfang data) 、維普中文科技期刊數(shù)據(jù)庫(VIP)、Pubmed、中國生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫、等數(shù)據(jù)庫，擬確定中醫(yī)藥治療痛風(fēng)的相關(guān)文獻(xiàn)。

1.1.2 文獻(xiàn)納入標(biāo)準(zhǔn)

用于治療痛風(fēng)的中藥處方均為納入標(biāo)準(zhǔn)，包括經(jīng)典名方、病案分析、專家經(jīng)驗(yàn)、個案報(bào)道等，且處方具有完整藥物組成及劑量。

1.1.3 文獻(xiàn)排除標(biāo)準(zhǔn)

處方數(shù)據(jù)不完整、重復(fù)文獻(xiàn)、綜述、無藥效學(xué)驗(yàn)證、不屬于確切治療痛風(fēng)藥物等被排除。

1.1.4 文獻(xiàn)數(shù)據(jù)處理

考慮到錄入藥物因炮制、別名不同而造成對藥物分析的不準(zhǔn)確，將中藥的名稱歸一化，即將所錄入中藥參考《中國藥典》[10]《中藥學(xué)》[11]進(jìn)行規(guī)范化處理，如將薏米替換成薏苡仁，山萸肉替換成山茱萸，川牛膝、懷牛膝替換成牛膝等。

根據(jù)納入標(biāo)準(zhǔn)與排除標(biāo)準(zhǔn)，將篩選得到的處方藥物導(dǎo)入Excel表格中進(jìn)行藥物頻次統(tǒng)計(jì)分析，應(yīng)用SPSS Modeler18 軟件及SPSS Statistics 24 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行關(guān)聯(lián)規(guī)則分析、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析及聚類分析。

1.1.5 治療痛風(fēng)核心藥物篩選

根據(jù)數(shù)據(jù)挖掘分析結(jié)果，將高支持度、高置信度處方結(jié)合處方中出現(xiàn)的高頻次單味藥來確定治療痛風(fēng)的核心藥物。

1.2 網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析

1.2.1 高頻次中藥活性化合物的確定

在TCMSP數(shù)據(jù)庫搜集數(shù)據(jù)挖掘確定的高頻次中藥的化學(xué)成分，根據(jù)口服生物利用度(oral bioavailability，OB)≥30%，類藥性(drug like property，DL)≥0.18篩選得到相應(yīng)活性化合物。

1.2.2 高頻次中藥與疾病靶點(diǎn)的確定

收集TCMSP中高頻次中藥活性化合物靶點(diǎn)，并從 Genecards 數(shù)據(jù)庫獲取“痛風(fēng)”的相關(guān)靶點(diǎn)，用Uniprot數(shù)據(jù)庫將這些靶點(diǎn)進(jìn)行校正，刪除無效及重復(fù)靶點(diǎn)，然后將這些活性化合物的靶點(diǎn)匯總，并與“痛風(fēng)”的靶點(diǎn)取交集。

1.2.3 高頻次中藥治療痛風(fēng)核心靶點(diǎn)的確定

將高頻次中藥中藥活性化合物與“痛風(fēng)”的交集靶點(diǎn)導(dǎo)入String數(shù)據(jù)庫，構(gòu)建蛋白互作(protein interaction, PPI)網(wǎng)絡(luò)，物種限定為“homo sapiens”，最低相互作用閾值設(shè)為中等“medium confidence”(0.4)，獲取 PPI 信息，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入Cytoscape軟件中繪制 PPI 網(wǎng)絡(luò)，分析網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋮?shù)，篩選出核心靶點(diǎn)蛋白。

1.2.4 高頻次中藥治療痛風(fēng)的生物功能富集及作用通路分析

應(yīng)用Metascape數(shù)據(jù)庫對高頻次中藥治療痛風(fēng)靶點(diǎn)進(jìn)行生物功能富集(biological function enrichment, GO)分析，分析包括生物過程(biological process，BP)、細(xì)胞組分(cellular component，CC)、分子功能(molecular function，MF)分析，并利用 Bioinformatic 平臺中高級氣泡圖進(jìn)行可視化分析。信號通路分析涉及KEGG分析和共有靶點(diǎn)基因組表達(dá)分析。

1.2.5 “核心靶點(diǎn)-核心通路”藥理網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

將核心靶點(diǎn)及核心作用通路構(gòu)建“核心靶點(diǎn)-核心通路”網(wǎng)絡(luò)，先將核心靶點(diǎn)與核心通路信息輸入 Excel 表格中，再將其導(dǎo)入 Cytoscape 3.7.2 軟件中進(jìn)行可視化處理。研究方法流程圖如圖1所示。

P表示統(tǒng)計(jì)量的顯著性圖1 研究方法流程圖Fig.1 Flow chart of research method

2 結(jié)果

2.1 高頻次治療痛風(fēng)中藥分析

根據(jù)相關(guān)納入標(biāo)準(zhǔn)，共收集治療痛風(fēng)處方302首，其中茯苓、黃柏、牛膝、薏苡仁、蒼術(shù)、萆薢頻次大于100，說明這些藥物為治療痛風(fēng)的常用藥物，研究這些藥物治療痛風(fēng)的價值較大，頻次前20的核心藥物及其屬性如表1所示。

表1 治療痛風(fēng)高頻次中藥Table 1 high frequency traditional Chinese medicine for the treatment of gout

2.2 高頻治療痛風(fēng)中藥處方分析

為進(jìn)一步確定治療痛風(fēng)中藥的核心配伍關(guān)系，通過SPSS Modeler中的 Apriori 功能對高頻藥物進(jìn)行關(guān)聯(lián)，三項(xiàng)關(guān)聯(lián)設(shè)置支持度10%，置信度80%，得到核心藥物組合7個，分析結(jié)果如表2所示。SPSS Modeler復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析如圖2所示，其中藥物間的線條越粗，表明其關(guān)聯(lián)性越強(qiáng)。 SPSS Statistics聚類分析可得：黃柏、蒼術(shù)；牛膝、忍冬藤；赤芍、山慈菇、秦艽；澤瀉、地黃；茯苓、萆薢、威靈仙；紅花、桃仁、川芎；當(dāng)歸、黃芪；甘草、白術(shù)、桂枝。具體聚類分析情況如圖3所示。

表2 治療痛風(fēng)高頻次中藥關(guān)聯(lián)規(guī)則分析Table 2 Analysis of association rules of high-frequency traditional Chinese medicine in the treatment of gout

圖2 治療痛風(fēng)高頻次中藥關(guān)聯(lián)規(guī)則網(wǎng)狀圖Fig.2 Network diagram of association rules of high-frequency and low-frequency traditional Chinese medicine for the treatment of gout

2.3 治療痛風(fēng)核心中藥篩選

通過綜合以上的高頻次治療痛風(fēng)中藥及中藥處方分析，擬采用黃柏-蒼術(shù)-牛膝、黃柏-蒼術(shù)-薏苡仁、茯苓-萆薢-蒼術(shù)、茯苓-萆薢-牛膝、蒼術(shù)-薏苡仁-黃柏、茯苓-萆薢-薏苡仁、茯苓-威靈仙-萆薢這7大篩選出的高支持度和置信度關(guān)聯(lián)處方中涉及的相關(guān)中藥作為治療痛風(fēng)核心的核心中藥，這也符合聚類分析的結(jié)果，共涉及茯苓、黃柏、牛膝、薏苡仁、蒼術(shù)、萆薢、威靈仙，結(jié)合高頻次治療痛風(fēng)中藥表分析發(fā)現(xiàn)，根據(jù)處方篩選出的這7大中藥處于高頻次治療痛風(fēng)中藥中的前8位，而澤瀉也處于前八位中但未歸于處方組合中，因此補(bǔ)充治療痛風(fēng)常用中藥澤瀉。

2.4 治療痛風(fēng)核心中藥活性化合物的確定

在TCMSP數(shù)據(jù)庫搜集數(shù)據(jù)挖掘確定的治療痛風(fēng)核心中藥的化學(xué)成分，根據(jù)OB≥30%，DL≥0.18的篩選條件，確定了共計(jì)109個活性成分，其中茯苓15個，黃柏37個，牛膝20個，薏苡仁9個，蒼術(shù)9個，萆薢2個，澤瀉10個，威靈仙7個，刪除重復(fù)成分后，共計(jì)95個活性成分。

2.5 治療痛風(fēng)核心中藥與痛風(fēng)疾病靶點(diǎn)的確定

將2.4節(jié)中95個活性成分導(dǎo)入TCMSP數(shù)據(jù)庫，并經(jīng)Uniprot數(shù)據(jù)庫校正及刪除空白無效靶點(diǎn)后，共確定1 158個作用靶點(diǎn)，去重后共計(jì)得231個靶點(diǎn)。從Genecards數(shù)據(jù)庫篩選得到有關(guān)痛風(fēng)的靶點(diǎn)1 541個。將中藥靶點(diǎn)與疾病靶點(diǎn)取交集后，得到交集靶點(diǎn)82個(圖4)，即這82個靶點(diǎn)就是這些中藥發(fā)揮抗痛風(fēng)功用的關(guān)鍵作用靶點(diǎn)。

圖3 治療痛風(fēng)高頻次中藥聚類分析圖Fig.3 Cluster analysis diagram of high-frequency and low-frequency traditional Chinese medicine for the treatment of gout

圖4 中藥與疾病靶點(diǎn)交集圖Fig.4 intersection of traditional Chinese medicine and disease targets

2.6 治療痛風(fēng)核心中藥關(guān)鍵靶點(diǎn)的確定

初步構(gòu)建的PPI網(wǎng)絡(luò)共涉及82個節(jié)點(diǎn)和 1 321 條邊。具體靶點(diǎn)及拓?fù)鋮?shù)信息如表3所示，為了找出這些核心中藥抗痛風(fēng)的關(guān)鍵靶點(diǎn)，首先按照中位數(shù)篩選得到44個節(jié)點(diǎn)和802條邊的PPI網(wǎng)絡(luò)，再按照degree大于45，中間性(betweenness)大于0.007，接近度(closeness)大于0.684的條件篩選得到含17個節(jié)點(diǎn)，136條邊的核心靶點(diǎn)PPI網(wǎng)絡(luò)，篩選流程如圖5所示，以節(jié)點(diǎn)度值為評價參數(shù)，節(jié)點(diǎn)度值越大其靶點(diǎn)越大，連接線條顏色越深，也說明其在 PPI網(wǎng)絡(luò)中越重要，可能在發(fā)揮生物學(xué)功能中起著重要的作用。

表3 PPI篩選核心拓?fù)鋮?shù)Table 3 PPI screening core topology parameters

2.7 治療痛風(fēng)核心中藥的GO及作用通路分析

GO富集分析結(jié)果如圖6所示，生物學(xué)過程(BP)富集分析提示，細(xì)胞粘附調(diào)節(jié)、血管發(fā)育、傷害反應(yīng)、對脂多糖的反應(yīng)、對營養(yǎng)水平的反應(yīng)、細(xì)胞分化的負(fù)調(diào)控在中藥治療痛風(fēng)中比較重要；細(xì)胞組分(CC)富集分析表明，靶點(diǎn)的產(chǎn)物可能主要在膜筏、膜側(cè)、囊腔、細(xì)胞外基質(zhì)、細(xì)胞質(zhì)核周區(qū)等部位；分子功能(MF)富集分析表明，靶點(diǎn)可能是通過受體-配體活性、轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合、蛋白質(zhì)同源二聚化活性、蛋白激酶活性等發(fā)揮作用。

作用通路分析結(jié)果如圖7所示，分析顯示其作用通路包括環(huán)境信息處理、細(xì)胞過程、組織系統(tǒng)、人類疾病四大類，也說明中藥治療痛風(fēng)作用靶點(diǎn)主要富集在癌癥、糖尿病并發(fā)癥中的AGE-RAGE信號、IL-17信號、MAPK信號、細(xì)胞因子-細(xì)胞因子受體相互作用、癌癥中的轉(zhuǎn)錄失調(diào)等通路，提示這些經(jīng)典通路可能在中藥治療痛風(fēng)作用中發(fā)揮著重要作用。

為進(jìn)一步分析其基因組對通路的調(diào)控情況，中藥治療痛風(fēng)全基因組表達(dá)分析如圖8所示，該分析具體涉及的調(diào)節(jié)過程包括白細(xì)胞介素- 4、白細(xì)胞介素-10、白細(xì)胞介素-13、免疫系統(tǒng)中的細(xì)胞因子信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、基質(zhì)金屬蛋白酶的激活、基因轉(zhuǎn)錄途徑等，這表明中藥抗痛風(fēng)作用的發(fā)揮與這些生物活性行為密切相關(guān)。

2.8 治療痛風(fēng)核心中藥“核心靶點(diǎn)-核心通路”網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

為進(jìn)一步直觀分析治療痛風(fēng)核心中藥的作用靶點(diǎn)和通路之間的關(guān)系，將PPI分析確定的17個核心靶點(diǎn)及通路分析確定的20條核心通路進(jìn)行“核心靶點(diǎn)-核心通路”網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，去除無連接效應(yīng)的2條核心通路后，繪制結(jié)果如圖9所示，節(jié)點(diǎn)字體、形狀越大，顏色越深，表明該節(jié)點(diǎn)與其他節(jié)點(diǎn)作用關(guān)系越密切，在中藥治療痛風(fēng)中發(fā)揮的作用可能越重要。

3 討論

《景岳全書》中記載痛風(fēng)是由于“外濕侵襲”及“飲食不節(jié)”引起的內(nèi)生濕熱所致，風(fēng)、寒、濕、熱、瘀為痛風(fēng)急性發(fā)作的病因病機(jī)，痛風(fēng)按照證候分類可分為濕熱蘊(yùn)結(jié)型、瘀熱阻滯型、痰濁阻滯型、肝腎陰虛型[12]，而中醫(yī)藥能夠更好地把握痛風(fēng)的病因病機(jī)，從而分證論治，在治療痛風(fēng)、降尿酸、改善關(guān)節(jié)功能方面更具優(yōu)勢[13]。首先從文獻(xiàn)中收集到治療痛風(fēng)的方劑處方302首，分析發(fā)現(xiàn)其中的高頻藥物包括利水滲濕藥(茯苓、薏苡仁、萆薢、澤瀉、車前子、虎杖)，清熱藥(黃柏、赤芍、忍冬藤)，活血化瘀藥(牛膝、紅花)，化濕藥(蒼術(shù))，祛風(fēng)濕藥(威靈仙、秦艽、防己)，補(bǔ)虛藥(甘草、當(dāng)歸、白術(shù))，瀉下藥(大黃)，解表藥(桂枝)。根據(jù)以上治療痛風(fēng)藥物的屬性佐證了痛風(fēng)的風(fēng)、寒、濕、熱、瘀的病機(jī)特點(diǎn)，且根據(jù)分析可得出中藥治療痛風(fēng)應(yīng)以祛濕利水、清熱活血為主，瀉下、解表、補(bǔ)虛為輔。

P表示統(tǒng)計(jì)量的顯著性圖6 GO分析氣泡圖Fig.6 Go analysis bubble diagram

圖7 KEGG通路功能分析圖Fig.7 KEGG channel function analysis diagram

Muscle contraction為肌肉收縮；Digestion and absorption為消化和吸收；Developmental Biology為發(fā)育生物學(xué)；Neuronal System為神經(jīng)元系統(tǒng)；Immune System為免疫系統(tǒng)；Circadian Clock為晝夜鐘；Signal Transduction為信號轉(zhuǎn)導(dǎo)；Hemostasis為止血；Metabolism of RNA為RNA代謝；Metabolism為新陳代謝；Disease為病；Chromatin organization為染色質(zhì)組織；DNA Repair為DNA修復(fù)；DNA Replication為DNA復(fù)制；Transport of small molecules為小分子的運(yùn)輸；Sensory Perception為感官知覺；Cell Cycle為細(xì)胞周期；Programmed Cell Death為程序性細(xì)胞死亡；Reproduction為生殖；Cellular responses to stimuli為細(xì)胞對刺激的反應(yīng)；Organelle biogenesis and maintenance為器官生物發(fā)生和維持；Autophagy為自噬；Protein localization為蛋白質(zhì)定位；Extracellular matrix organization為細(xì)胞外基質(zhì)組織；Metabolism of proteins為蛋白質(zhì)代謝；Vesicle-mediated transport為囊泡介導(dǎo)的運(yùn)輸；Cell-Cell communication為Cell-Cell通信；黃色部分表示在該功能 模塊呈現(xiàn)過表達(dá)狀態(tài)；灰色部分表示表達(dá)狀態(tài)不顯著圖8 中藥治療痛風(fēng)全基因組表達(dá)分析圖Fig.8 Whole genome expression analysis of gout treated with traditional Chinese medicine

根據(jù)數(shù)據(jù)挖掘中的關(guān)聯(lián)規(guī)則分析，篩選出了高頻次中藥及藥對，根據(jù)得到的中藥及方劑配伍結(jié)果，確定了治療痛風(fēng)的主要中藥組合為黃柏、蒼術(shù)；牛膝、忍冬藤；赤芍、山慈菇、秦艽；澤瀉、地黃；茯苓、萆薢、威靈仙；紅花、桃仁、川芎；當(dāng)歸、黃芪；甘草、白術(shù)、桂枝，且篩選得到了茯苓、黃柏、牛膝、薏苡仁、蒼術(shù)、萆薢、威靈仙、澤瀉為治療痛風(fēng)的核心藥物，因此以這些中藥為研究主體，分析了其治療痛風(fēng)的作用機(jī)制。研究表明，黃嘌呤氧化酶(XOD)是尿酸代謝的重要調(diào)控酶，能夠催化體內(nèi)尿酸的形成，從而導(dǎo)致尿酸濃度升高，引起痛風(fēng)的發(fā)作，XOD也能通過級聯(lián)反應(yīng)誘導(dǎo)大量活性氧的生成，而這些活性氧與炎癥、癌癥、細(xì)胞損傷等有關(guān)[14]。此外，環(huán)氧化酶(COX)、基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)、炎癥因子也影響著痛風(fēng)的發(fā)展進(jìn)程。研究證實(shí)，茯苓提取物能促進(jìn)尿酸排泄，有效降低血尿酸水平，且對XOD有顯著的抑制作用，能夠通過調(diào)節(jié)尿酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白來促進(jìn)尿酸的排出[15]。茯苓多糖抑制急、慢性炎癥效果顯著，能夠降低TNF-α(巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的壞死因子)、IL-1β(IL-1為白細(xì)胞介素-1，其存在形式有IL-α、IL-β)、IL-6水平，抑制JAK2/STAT3通路[16-17]。黃柏提取物也能顯著降低高尿酸血癥小鼠血清尿酸水平，并降低肝臟XOD活性[18-19]，其也可抑制炎癥因子TNF-2、IL-2表達(dá)[20]。牛膝擅于強(qiáng)筋骨，能夠“引藥下行”，其含有的牛膝總皂苷能夠降低尿酸水平，從而發(fā)揮抗痛風(fēng)作用[21-22]。薏苡仁具有舒筋除痹之功，《神農(nóng)本草經(jīng)》中記載其可除“風(fēng)濕痹”，治“筋急拘攣”。薏苡仁能夠通過降低血管通透性發(fā)揮抗炎作用，其也能夠調(diào)控IKK/NF-κB信號通路，降低多種炎癥因子的分泌水平[23-24]。此外，薏苡仁也可使COX含量和抗氧化酶活性顯著降低，說明其可通過抑制促炎性因子表達(dá)、抗氧化來發(fā)揮治療痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎的作用[25]。有研究證實(shí)以蒼術(shù)為君藥的蒼術(shù)白虎湯可以降低高尿酸血癥小鼠的血尿酸水平，這可能與其降低 XOD 活性有關(guān)[26]，蒼術(shù)也能顯著抑制IL-6、IL-8、TNF-α、COX代謝產(chǎn)物前列腺素E2的過度表達(dá)[27-28]。萆薢能顯著改善痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎的疼痛和腫脹情況，萆薢總皂苷也可有效抑制尿酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的表達(dá)，從而減少尿酸的重吸收，促進(jìn)尿酸排泄[29-30]，這可能與其抑制XOD活性，下調(diào)大鼠腎臟尿酸轉(zhuǎn)運(yùn)體1(URAT1)表達(dá),上調(diào)有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)體1 (OAT1) 、有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)體3 (OAT3) 的表達(dá)有關(guān)[31-32]。威靈仙祛濕止痛效佳，為治療痹癥的要藥，其能夠顯著降低血清尿酸、減少尿酸鹽結(jié)晶沉積和炎性細(xì)胞浸潤[33]，這可能與其抑制COX-2活性，抑制TNF-α炎癥因子有關(guān)[34]。澤瀉利水滲濕作用較強(qiáng)，能夠抑制COX-2、1L-1β 和誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS)活性和NF-κB表達(dá)，上調(diào)Net2炎癥基因表達(dá)，從而減少炎癥因子的產(chǎn)生來發(fā)揮抗炎作用[35-38]，這也是其治療痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎的依據(jù)所在。因此，這些中藥用作治療痛風(fēng)都有著一定的理論基礎(chǔ)。

Pathways in cancer為癌癥的途徑；AGE-RAGE signaling pathway in diabetic complications為糖尿病并發(fā)癥中的AGE-RAGE信號通路；IL-17 signaling pathway為IL-17信號通路；MAPK signaling pathway為MAPK信號通路；Cytokine-cytokine receptor interaction為細(xì)胞因子-細(xì)胞因子受體相互作用；Transcriptional misregulation in cancer為癌癥中的轉(zhuǎn)錄失調(diào)；Longevity regulating pathway為長壽調(diào)節(jié)途徑；Allograft rejection為同種異體移植排斥反應(yīng)；Platinum drug resistance為鉑耐藥性；Dopaminergic synapse為多巴胺能突觸；Ovarian steroidogenesis為卵巢類固醇生成；drug metabolism為藥物代謝；Thyroid cancer為甲狀腺癌；TGF-beta signaling pathway為TGF-β信號通路；Complement and coagulation cascades為補(bǔ)體和凝血級聯(lián)；Leukocyte transendothelial migration為白細(xì)胞經(jīng)內(nèi)皮細(xì)胞遷移；Mitophagy-animal為線粒體吞噬-動物；PPAR signaling pathway為PPAR信號通路；Adherens junction為粘合連接；Antigen processing and presentation為抗原處理和呈遞圖9 中藥治療痛風(fēng)“核心靶點(diǎn)-核心通路”網(wǎng)絡(luò)圖Fig.9 Network diagram of “core target core pathway” of traditional Chinese medicine in the treatment of gout

PPI分析結(jié)果顯示，這些抗痛風(fēng)核心中藥的關(guān)鍵作用靶點(diǎn)為AKT1、TNF、IL6、VEGFA、TP53、IL1B、PPARG、EGF、PTGS2(COX-2)、MMP9等，痛風(fēng)多以關(guān)節(jié)炎為表現(xiàn)形式，研究證明這些作用靶點(diǎn)能夠有效調(diào)控炎癥的表達(dá)，此外慢性炎癥也能夠誘導(dǎo)癌癥的發(fā)生，這些靶點(diǎn)也能夠影響癌癥通路的表達(dá)。AKT1主要參與細(xì)胞進(jìn)程，能夠調(diào)控細(xì)胞生長和存活，在腫瘤細(xì)胞增殖、凋亡、遷移等多種生物過程中發(fā)揮作用，其能夠通過自身磷酸化可以調(diào)節(jié)多種包括VEGF，MAPK，NF-κB在內(nèi)的下游通路從而調(diào)控炎癥作用，如其能夠激活炎癥因子NF-κB的核轉(zhuǎn)位過程等[39-40]。TNF可作為免疫系統(tǒng)的關(guān)鍵靶點(diǎn)，其自身也是一種重要的炎性因子，也可促進(jìn)IL-6，IL-10等細(xì)胞因子的產(chǎn)生，從而進(jìn)一步加重炎癥反應(yīng)[41]，其也可調(diào)控NF-κB途徑，促進(jìn)IL-6、IL-1β、PTGS2等下游炎癥因子的分泌[42]。IL6為經(jīng)典的炎癥基因，能夠直接激活血管內(nèi)皮細(xì)胞和炎癥細(xì)胞，下調(diào)IL-6的表達(dá)能夠有效抑制炎癥反應(yīng)[43]，現(xiàn)代研究多通過測量血清中的IL-6表達(dá)水平來評估機(jī)體炎癥及組織受損的程度大小[44]，且IL-6與痛風(fēng)石的形成密切相關(guān)，在痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎急性發(fā)作期呈現(xiàn)過表達(dá)狀態(tài)，能引起炎癥急性期反應(yīng)[45-46]，IL-1β對痛風(fēng)的發(fā)病過程有著一定的調(diào)控作用，能夠增強(qiáng)巨噬細(xì)胞與粒細(xì)胞的活性，促進(jìn) IL-6、TNF-α等炎性因子的分泌，使軟骨細(xì)胞降解加速，從而引發(fā)關(guān)節(jié)功能受損[47-48]。VEGFA是刺激血管生成的主要因子,其能夠誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞增殖，抑制細(xì)胞凋亡，其也能夠通過磷酸化過程激活PI3K通路，在多數(shù)腫瘤中表達(dá)上調(diào)，其也與炎癥的表達(dá)有關(guān)，能夠增加血管通透性，刺激炎癥的形成和發(fā)展[49-50]。TP53為強(qiáng)效抑癌基因，可參與細(xì)胞周期調(diào)控，能夠通過控制細(xì)胞周期所需的基因來調(diào)控細(xì)胞分裂，也有研究證實(shí)了TP53基因突變會促使惡性腫瘤的發(fā)生[51]。根據(jù)這些治療痛風(fēng)核心中藥的關(guān)鍵作用靶點(diǎn)可知，其抗痛風(fēng)作用的發(fā)揮依賴于其對多種炎癥通路的調(diào)節(jié)，這與這些中藥單味藥抗痛風(fēng)的作用機(jī)制相印證。分析結(jié)果也表明，COX、MMP、炎癥因子、AKT通路等也是這些抗痛風(fēng)中藥發(fā)揮作用的核心影響因素。由此可知痛風(fēng)可通過多種炎癥的“級聯(lián)”反應(yīng)導(dǎo)致關(guān)節(jié)炎的發(fā)作，而這些核心中藥能夠有效抑制炎癥的這一“級聯(lián)”效應(yīng)。

根據(jù)GO和作用通路的分析結(jié)果可知，治療痛風(fēng)中藥的這些靶點(diǎn)作用的發(fā)揮主要影響細(xì)胞粘附調(diào)節(jié)、血管發(fā)育、損傷反應(yīng)等生物學(xué)過程，通過作用在膜筏、膜側(cè)、囊腔等部位發(fā)揮受體-配體活性、轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合、蛋白質(zhì)同源二聚化活性、蛋白激酶活性等分子功能。這些作用靶點(diǎn)主要影響癌癥、糖尿病并發(fā)癥中的AGE-RAGE信號、IL-17信號、MAPK信號、細(xì)胞因子-細(xì)胞因子受體相互作用、癌癥中的轉(zhuǎn)錄失調(diào)等通路，這些通路涉及到環(huán)境信息處理、細(xì)胞過程、組織系統(tǒng)和人類疾病方面。全基因組表達(dá)分析顯示，中藥抗痛風(fēng)作用的發(fā)揮與其調(diào)節(jié)多種炎癥白細(xì)胞介素密切相關(guān)，此外，其還對免疫系統(tǒng)中的細(xì)胞因子信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、基質(zhì)金屬蛋白酶的激活、基因轉(zhuǎn)錄途徑等過程產(chǎn)生影響。

網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)以系統(tǒng)生物學(xué)和生物網(wǎng)絡(luò)平衡為基礎(chǔ)，通過構(gòu)建成分-靶點(diǎn)-通路之間的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系來探討藥物治療疾病的作用機(jī)制，更符合中醫(yī)藥的整體觀[52-53]。中醫(yī)藥數(shù)據(jù)挖掘是依托于現(xiàn)代數(shù)據(jù)軟件，主要用于系統(tǒng)分析傳統(tǒng)中醫(yī)藥理論及臨床處方應(yīng)用規(guī)律的技術(shù)。這些現(xiàn)代新興技術(shù)的發(fā)展為中藥用藥規(guī)律及作用機(jī)制的合理解釋提供了科學(xué)的方法，這也契合了中藥“多靶點(diǎn)-多通路”調(diào)節(jié)的特點(diǎn)。綜上分析，痛風(fēng)多以關(guān)節(jié)炎急性發(fā)作為表征，中藥治療痛風(fēng)的作用機(jī)制主要依賴于對多種酶(XOD、COX、MMPs)及多種炎癥因子、炎癥通路的調(diào)控，其作用的這些蛋白與通路也多與免疫調(diào)節(jié)及癌癥發(fā)展有關(guān)，而免疫功能與炎癥的發(fā)展進(jìn)程悉悉相關(guān)，慢性炎癥也是多種癌癥產(chǎn)生的誘因，因此這些中藥也可能通過調(diào)節(jié)免疫功能及調(diào)控癌癥相關(guān)通路來延緩?fù)达L(fēng)進(jìn)程及痛風(fēng)病變。通過梳理分析中藥治療痛風(fēng)的相關(guān)機(jī)制，以期為痛風(fēng)的深入研究以及痛風(fēng)治療的合理用藥提供一定的借鑒意義。

4 結(jié)論

(1)應(yīng)用現(xiàn)代數(shù)據(jù)挖掘和網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)技術(shù)，在大數(shù)據(jù)作為輔助的前提下系統(tǒng)分析了中藥治療痛風(fēng)的用藥規(guī)律和作用機(jī)制，確定了治療痛風(fēng)的高頻、高置信度中藥，并根據(jù)聚類結(jié)果確定了新處方，在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用系統(tǒng)藥理學(xué)方法初步評價了其作用機(jī)制。

(2)從醫(yī)藥及生物信息學(xué)理論層次分析了中藥抗痛風(fēng)作用的規(guī)律及機(jī)制，今后應(yīng)輔以多組學(xué)技術(shù)、分子生物技術(shù)等多個交叉學(xué)科進(jìn)行體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，這對于藥效篩選、新藥研發(fā)等意義重大，能夠更好得促進(jìn)中醫(yī)藥的傳承與發(fā)展，加速其現(xiàn)代化進(jìn)程。