楊永健,李麗娟,龐永誠,萬青,熊瑤
1 昆明市中醫(yī)醫(yī)院 云南昆明 650000 2 昆明市西山區(qū)永昌衛(wèi)生服務(wù)中心 云南昆明 650000
濕疹(eczema),是一種發(fā)生于真皮淺層及表皮的病因不明的炎癥性皮膚病,臨床分急性(原發(fā)性和多形性皮疹)、慢性(苔蘚樣變)、亞急性三個時期,其發(fā)病可能與慢性感染灶、內(nèi)分泌及代謝改變、血液循環(huán)障礙、神經(jīng)精神因素、食物、吸入物、生活環(huán)境等內(nèi)外因素因素相互作用有關(guān),少數(shù)可能由遲發(fā)性過敏反應(yīng)介導(dǎo)[1,2]。濕疹是一種常見病、多發(fā)病,我國社區(qū)人群發(fā)病率7.50%[3]~9.26%[4],兒童發(fā)病率高達18.71%[5]。濕疹發(fā)作時瘙癢難耐,易反復(fù)發(fā)作,通常需要長期用藥,給患者家庭造成巨大經(jīng)濟負擔(dān),嚴重影響患者身心健康[6]。目前,控制癥狀、減少復(fù)發(fā)、提高患者生活質(zhì)量是濕疹的治療原則,外用糖皮質(zhì)激素、外用鈣調(diào)磷酸酶抑制劑、抗組胺藥是一線治療藥物[7]。鈣調(diào)磷酸酶抑制劑使用初期可致皮膚灼熱感、刺痛感和瘙癢加重;抗組胺藥可出現(xiàn)困倦、嗜睡等;長期外用糖皮質(zhì)激素可致局部皮膚萎縮、毛細血管擴張、色素沉著、激素依賴性皮炎等局部并發(fā)癥,盡管全身不良反應(yīng)風(fēng)險較低[8],但濕疹皮膚的藥物經(jīng)皮吸收率增加[9]導(dǎo)致下丘腦-垂體-腎上腺軸抑制、血糖升高、血壓升高等全身不良反應(yīng)風(fēng)險升高。通常,一線治療藥物可快速控制輕中度濕疹發(fā)作,但濕疹的反復(fù)發(fā)作性、藥物的短期和長期不良反應(yīng)以及患者對不良反應(yīng)的焦慮,使患者依從性降低、用藥不規(guī)范,導(dǎo)致病情進一步的惡化遷延,導(dǎo)致患方負擔(dān)增加。
中醫(yī)藥,廣泛用于濕疹治療,具有療效好、不良反應(yīng)少的優(yōu)勢,可明顯緩解癥狀、減少復(fù)發(fā),提高患者生活質(zhì)量,減輕患者身心和經(jīng)濟負擔(dān)[10]。
濕疹,中醫(yī)屬“濕瘡”范疇,張仲景·《金匱要略》稱“浸淫瘡”,歷代醫(yī)家據(jù)發(fā)病部位不同又有“旋耳瘡”“臍瘡”“腎囊風(fēng)”等稱謂。論其病機,總由稟性不耐,風(fēng)濕熱之邪客于肌膚而成;或因脾胃虛弱、運化失調(diào);或進食發(fā)物;或情志不遂等[2,11-13]。急性者以濕熱為主;亞急性者多與脾虛不運、濕邪留戀有關(guān);慢性者因病久傷血、血虛生風(fēng)生燥,肌膚失去濡養(yǎng)而成[14]。
三黃紫參油是作者所擬外用方,以黃芩、黃連、黃柏等九味中藥同芝麻油用紫外線燈消毒后泡制2周而成。方中三黃(黃芩、黃連、黃柏)、白鮮皮、紫草、艾葉清熱燥濕,紫草、丹參凉血,丹參、雞血藤養(yǎng)血生新,三七、雞血藤、紫草、丹參活血通絡(luò)。全方共奏清熱燥濕祛邪、活血養(yǎng)血生新之效。芝麻油劑,制備簡便,清潔、軟化、保護濕疹皮膚[1],且有強抗氧化活性[15]。此方功效主治與濕疹病機相投,故臨床治療濕疹療效良好。
因濕疹病因不明,且三黃紫參油作用機制不明,故本研究運用中藥網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法[16],對三黃紫參油治療濕疹的潛在活性成分、作用靶點及有關(guān)分子通路分析總結(jié),為該方提供細胞分子層面的理解。
使用TCMSP數(shù)據(jù)庫(https://tcmsp-e.com/)搜索三黃紫參油組方藥物的活性成分和靶點,根據(jù)成分ADME參數(shù)進行篩選,相對分子量(MW)≤800U(分子量≤800U的藥物表皮透入性大[9,17]),藥物相似性( DL)≥0.18篩選藥物主要活性成分和對應(yīng)靶點。通過Uniprot 數(shù)據(jù)庫(https://www.uniprot.org/) 將篩選出的靶蛋白名稱轉(zhuǎn)化為Gene names并標準化。
以濕疹的英語名稱“eczema”在DisGeNET(https://www.disgenet.org/)數(shù)據(jù)庫中進行檢索,設(shè)置疾病相關(guān)性≥0.1獲取濕疹相關(guān)的疾病靶點。
應(yīng)用python語言處理三黃紫參油化學(xué)成分靶點和濕疹相關(guān)的疾病靶點,獲得三黃紫參油組分與濕疹交集靶點,即為三黃紫參油治療濕疹的關(guān)鍵靶點,并繪制韋恩圖;在STRING 數(shù)據(jù)庫 (https://stringdb.org/ ),輸入關(guān)鍵靶點,查詢關(guān)鍵靶點信息。
使用python語言通過關(guān)鍵靶點提取關(guān)鍵成分、藥物數(shù)據(jù),合并數(shù)據(jù)導(dǎo)入 Cytoscape 3.7.2 軟件,構(gòu)建“藥物-成分-靶點-疾病”網(wǎng)絡(luò)。
研究表明[18],Potts-Guy模型的預(yù)測性能最佳,使用Potts-Guy模型的預(yù)測各關(guān)鍵成分的藥物經(jīng)皮 滲 透 性。Potts-Guy模 型:Log Kp=0.71 log Kow -0.0061MW-6.3。
將藥物-疾病共同靶基因?qū)?DAVID 6.8 數(shù)據(jù)庫(https://david.ncifcrf.gov/),限定物種為“Homo Sapiens”,獲取靶基因功能GO和KEGG富集通路,取P<0.05,分析生物過程(BP)、細胞組分(CC)、分子功能( MF)、KEGG通路,繪制柱狀圖。
在TCMSP檢索三黃紫參油組方得到有效成分106種,如槲皮素、烏索酸、次黃芩素等;作用靶點388個,如前列腺素G/H合酶1、白介素-6等。在Dis-GeNET檢索“eczema”得到濕疹的251個疾病靶點,如絲聚合蛋白原、白介素6受體、白介素13、腫瘤壞死因子等。應(yīng)用python語言處理藥物靶點和疾病靶點,得到8個共同靶點,即三黃紫參油治療濕疹的關(guān)鍵靶點,繪制韋恩圖,見圖1;在STRING 數(shù)據(jù)庫查詢關(guān)系靶點信息,制表,見表1。
表1 關(guān)鍵靶點名稱和功能
圖1 濕疹與三黃紫參油活性成分靶點
分析、整理數(shù)據(jù),導(dǎo)入 Cytoscape 3.7.2 軟 件,得到“藥物-成分-靶點-疾病-通路”網(wǎng)絡(luò),分析數(shù)據(jù),導(dǎo)入 Cytoscape 3.7.2 軟 件,得到“藥物-成分-靶點-疾病”網(wǎng)絡(luò),左邊綠色小圈表示三黃紫參油的9種藥物組成,藥物圈外圍淺藍色大圈表示三黃紫參油治療濕疹的17種關(guān)鍵成分,右邊黃色矩形為濕疹,矩形和雙圈之間的青色圈表示三黃紫參油治療濕疹的8個關(guān)鍵靶點,見圖2。
圖2 藥物-成分-靶點-通路-疾病拓撲網(wǎng)絡(luò)
在TCMSP數(shù)據(jù)庫查詢關(guān)鍵成分相關(guān)理化性質(zhì),Potts-Guy模型預(yù)測顯示17種關(guān)鍵成分均具有較好的藥物經(jīng)皮滲透性。見表2。
表2 有效成分腸上皮通透性和藥物經(jīng)皮滲透性
在 DAVID 數(shù)據(jù)庫中對三黃紫參油-濕疹疾病的8個共同靶標進行 GO 富集分析(P<0.05)和KEGG通路富集分析(P<0.05),得到生物學(xué)過程BP(Biological Process)15個,細胞組分CC(Cellular Component)2個,分子功能MF(Molecular Function)1個,KEGG通路3條,可視化處理后見圖3。
圖3 GO和KEGG通路富集分析
生物過程(BP),共同作用靶點富集在炎癥應(yīng)答(inflammatory response),免 疫 應(yīng) 答(immune response),凋亡信號通路中線粒體膜蛋白插入的正調(diào)控(positive regulation of protein insertion into mitochondrial membrane involved in apoptotic signaling pathway),抗生素反應(yīng)(response to antibiotic),通過死亡域受體對外部凋亡信號通路的調(diào)控(negative regulation of extrinsic apoptotic signaling pathway via death domain receptors),冷刺激反應(yīng)(response to cold),神經(jīng)元凋亡負調(diào)控(negative regulation of neuron death),轉(zhuǎn)錄正調(diào)控(positive regulation of transcription),DNA模板(DNA-templated),熱刺激反應(yīng)(response to heat),凋亡過程(apoptotic process),成骨細胞分化的正調(diào)控(positive regulation of osteoblast differentiation),平滑細胞增殖的正調(diào)控(positive regulation of smooth muscle cell proliferation),細胞對機械刺激的反應(yīng)(cellular response to mechanical stimulus),細胞氧化還原內(nèi)穩(wěn)態(tài)(cell redox homeostasis),乙醇刺激反應(yīng)(response to ethanol)。細胞組分(CC)富集在質(zhì)膜外側(cè)(external side of plasma membrane)和細胞質(zhì)(cytoplasm)。分子功能(MF),富集在支架蛋白結(jié)合(scaffold protein binding)。
KEGG通路富集在哮喘(Asthma),軍團桿菌?。↙egionellosis),NOD樣受體信號通路(NOD-like receptor signaling pathway)。
三黃紫參油功以清熱燥濕祛邪、活血養(yǎng)血生新,與濕疹病機相投,芝麻油劑有清潔、軟化、保護、抗氧化活性等作用,故對濕疹具有較好臨床療效。三黃紫參油治療濕疹的復(fù)雜,現(xiàn)作者從以下一個方面進一步闡述。
三黃紫參油可能通過調(diào)控炎癥應(yīng)答、免疫應(yīng)答以治療濕疹。濕疹本質(zhì)上是真皮淺層及表皮炎癥,其不同階段實際是炎癥動態(tài)演變過程中的不同時期[1];IV型遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)參與濕疹發(fā)病[1],由T淋巴細胞介導(dǎo),輔助性T細胞(Th1/Th2)的分化失衡在濕疹的發(fā)生發(fā)展中具有重要作用[19-23]。三黃紫參油治療濕疹的關(guān)鍵靶點中,IL6、IL13、MS4A2富集在炎癥應(yīng)答、免疫應(yīng)答的生物學(xué)過程:白介素6(IL6),參與淋巴細胞和單核細胞的分化,是生成T(H)17細胞所必需的;白介素13(IL13),抑制炎癥細胞因子的產(chǎn)生,與IL2協(xié)同調(diào)節(jié)干擾素合成,可能是調(diào)節(jié)炎癥和免疫反應(yīng)的關(guān)鍵;高親和力免疫球蛋白受體亞基β(MS4A2),是與免疫球蛋白的Fc區(qū)結(jié)合的高親和力受體,多價抗原對FCER1的聚集是肥大細胞完全應(yīng)答所必需的,也調(diào)節(jié)重要的淋巴因子的分泌。三黃紫參油成分可能通過IL6、IL13、MS4A2對炎癥應(yīng)答、免疫應(yīng)答、淋巴細胞等起到關(guān)鍵的調(diào)控作用,從而達到治療濕疹的作用。
三黃紫參油可能通過調(diào)控皮膚及皮下組織細胞基本進程以治療濕疹。CASP8, AHR, TP63富集在凋亡過程,IL6, IL13富集在平滑細胞增殖的正調(diào)控。芳基碳氫化合物受體(AHR),導(dǎo)鹵代芳烴的生化和毒性作用,參與細胞周期調(diào)控,可能在許多組織的發(fā)育和成熟中發(fā)揮重要作用;腫瘤蛋白質(zhì)63(TP63),在上皮形態(tài)發(fā)生的調(diào)控中發(fā)揮作用。三黃紫參油成分可能通過CASP8、AHR、TP63、IL6、IL13以調(diào)控上皮細胞形態(tài),調(diào)控皮膚及皮下組織細胞的增殖、生長、成熟、退化、凋零等細胞基本進程而治療濕疹。
三黃紫參油可能通過調(diào)控皮膚細胞對冷刺激、熱刺激、機械性刺激、乙醇刺激等外部刺激的應(yīng)答及局部血液循環(huán)以治療濕疹。濕疹病因不明,可能與多種內(nèi)部因素(如血液循環(huán)障礙)、外部因素(如寒冷、炎熱等周圍環(huán)境,魚蝦、等食物,酒精、肥皂等化學(xué)物質(zhì))有關(guān)[1,14]。IL6、CASP8富集于冷刺激應(yīng)答,IL6、NOS3富集于熱刺激應(yīng)答,CASP8、IL13富集于細胞對機械刺激的反應(yīng),CASP8、IL13富集于乙醇刺激反應(yīng)。內(nèi)皮型一氧化氮合酶(NOS3),其生存的NO參與血管平滑肌松弛,可介導(dǎo)血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)誘導(dǎo)的冠狀血管生成,可通過激活血小板促進血液凝固。三黃紫參油可能通過IL6、CASP8、NOS3、IL13以調(diào)控皮膚對外部刺激的應(yīng)答及局部血液循環(huán)以治療濕疹。
綜上所述,三黃紫參油中有17種關(guān)鍵成分具治療濕疹作用,這些成分具有較好的經(jīng)皮滲透性,他們通過多靶點、多通路發(fā)揮治療濕疹的作用。表明三黃紫參油在濕疹上的有效性和中醫(yī)理論的正確性。由于中西醫(yī)理論的差異性,數(shù)據(jù)平臺和軟件的限制,本研究也存在局限性。