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基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和分子對(duì)接探討舒眠膠囊治療失眠的作用機(jī)制

2022-06-06 17:29段文喆李俊男李景淳趙馳黃美雯陳攀龍郭蓉娟
世界中醫(yī)藥 2022年9期
關(guān)鍵詞:靶點(diǎn)藥理學(xué)通路

段文喆 李俊男 李景淳 趙馳 黃美雯 陳攀龍 郭蓉娟

摘要 目的:通過(guò)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和分子對(duì)接技術(shù)探究舒眠膠囊治療失眠的作用機(jī)制。方法:以網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)為基礎(chǔ),對(duì)舒眠膠囊、失眠相關(guān)作用靶點(diǎn)進(jìn)行篩選,應(yīng)用中藥系統(tǒng)藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)與分析平臺(tái)(TCMSP)和Swiss Target Prediction數(shù)據(jù)庫(kù)預(yù)測(cè)舒眠膠囊靶點(diǎn),應(yīng)用GeneCards等5個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)收集失眠相關(guān)靶點(diǎn)數(shù)據(jù);運(yùn)用STRING數(shù)據(jù)庫(kù)、DAVID數(shù)據(jù)庫(kù)、Cytoscape 3.5.1軟件對(duì)藥物和疾病的交集基因進(jìn)行蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用(PPI)、京都基因和基因組百科全書(shū)(KEGG)富集分析,并構(gòu)建“有效成分-靶點(diǎn)-疾病”圖,分析舒眠膠囊治療失眠的作用機(jī)制;最終,利用Discovery Studio軟件進(jìn)行分子對(duì)接模擬驗(yàn)證。結(jié)果:舒眠膠囊通過(guò)35個(gè)活性成分作用于120個(gè)失眠相關(guān)靶點(diǎn)。主要通過(guò)槲皮素、山柰酚、木犀草素、β-谷甾醇、燈心草菲類(lèi)衍生物8個(gè)主要活性成分,作用于PIK3R1、TNF、CXCL8、AKT1、IL6等14個(gè)核心靶點(diǎn),通過(guò)調(diào)控Toll樣受體信號(hào)通路、腫瘤壞死因子信號(hào)通路、PI3K/AKT信號(hào)通路起治療失眠作用。分子對(duì)接結(jié)果顯示關(guān)鍵活性成分與核心靶點(diǎn)對(duì)接良好。結(jié)論:舒眠膠囊通過(guò)多靶點(diǎn)、多通路發(fā)揮抗炎作用,從而改善失眠。

關(guān)鍵詞 舒眠膠囊;酸棗仁;失眠;網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué);分子對(duì)接;中成藥;作用機(jī)制;炎癥

Mechanism of Shumian Capsules in Treatment of Insomnia Based on Network Pharmacology and Molecular Docking

DUAN Wenzhe1,LI Junnan1,LI Jingchun1,ZHAO Chi1,HUANG Meiwen2,CHEN Panlong2,GUO Rongjuan1

(1 Dongfang Hospital,Beijing University of Chinese Medicine,Beijing 100078,China; 2 Modern Research Center for Traditional Chinese Medicine,School of Chinese Materia Medica,Beijing University of Chinese Medicine,Beijing 100029,China)

AbstractObjective: To explore the mechanism of Shumian Capsules in the treatment of insomnia based on network pharmacology and molecular docking. Methods: The targets of Shumian Capsules were retrieved from the Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Platform(TCMSP) and Swiss Target Prediction.The targets of insomnia were screened out from five databases including GeneCards.STRING was used to construct the protein-protein interaction(PPI) network.DAVID was used for the gene ontology(GO) annotation and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genome(KEGG) pathway enrichment.The network of component-target-disease was constructed by Cytoscape 3.5.1.Finally,molecular docking was simulated in Discovery Studio to verify the predicted results. Results: Shumian Capsules acted on 120 targets related to insomnia through 35 active components.The 8 main active components such as quercetin,kaempferol,luteolin,and β-sitosterol acted on 14 key targets including PIK3R1,TNF,CXCL8,AKT1,and IL6 to regulate Toll-like receptor,TNF,and PI3K/AKT signaling pathways.The results of molecular docking showed that all the active components were well docked with the key targets. Conclusion: Shumian Capsules may exert anti-inflammatory effect to relieve insomnia through multiple targets and pathways.

Keywords Shumian Capsules; Ziziphi Spinosae Semen; Insomnia; Network pharmacology; Molecular docking; Chinese patent medicines; Mechanism of action; Inflammation875E204C-D465-43B7-946D-FEFA86E0F319

中圖分類(lèi)號(hào):R285;R289.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A ?doi: 10.3969/j.issn.1673-7202.2022.09.009

失眠是以睡眠時(shí)長(zhǎng)或深度不足為主癥,患者自覺(jué)影響到白天功能及活動(dòng)的一種主觀感覺(jué)[1]。國(guó)際睡眠障礙分類(lèi)第三版明確指出,慢性失眠在人群中的患病率為9% ~12%,中國(guó)睡眠研究會(huì)2017年發(fā)布的報(bào)告顯示,我國(guó)失眠的患病率達(dá)38%,遠(yuǎn)高于世界平均水平[2]。失眠發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,是心血管疾病、慢性疼痛綜合征、抑郁、焦慮、糖尿病、肥胖和哮喘等疾病的危險(xiǎn)因素之一[3]。當(dāng)前對(duì)于失眠的治療仍以藥物干預(yù)為主,代表性藥物為苯二氮 ?艸 ?卓 ?類(lèi)藥物,這類(lèi)藥物起效速度快,對(duì)失眠癥改善明顯,然而,長(zhǎng)期使用該藥物存在精神錯(cuò)亂、認(rèn)知障礙、藥物成癮性和戒斷反應(yīng)等不良反應(yīng)[4]。舒眠膠囊是一種中成藥,由酸棗仁、柴胡、白芍、合歡皮、合歡花、僵蠶、蟬蛻和燈心草8味中藥組成,因其較好的臨床療效和良好的依從性而被廣泛應(yīng)用于臨床[5]。因此,探究舒眠膠囊治療失眠的作用機(jī)制具有重要意義。

網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)基于人工智能和大數(shù)據(jù)背景,運(yùn)用數(shù)據(jù)庫(kù)搜索、計(jì)算機(jī)模擬等技術(shù),整合已知的臨床、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),預(yù)測(cè)藥物治療疾病的成分、靶點(diǎn)和通路,揭示三者的相互關(guān)系網(wǎng)絡(luò),適用于中草藥復(fù)雜作用機(jī)制的初步探究[6]。本研究采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法解釋舒眠膠囊和失眠的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系,預(yù)測(cè)舒眠膠囊治療失眠的調(diào)控機(jī)制,利用分子對(duì)接技術(shù)驗(yàn)證預(yù)測(cè)。基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和分子對(duì)接探究舒肝解郁膠囊治療失眠作用機(jī)制流程見(jiàn)圖1。

1資料與方法

1.1舒眠膠囊化合物、作用靶點(diǎn)檢索

通過(guò)中藥系統(tǒng)藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)與分析平臺(tái)(Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Platform,TCMSP)(https://tcmspw.com)檢索并篩選舒眠膠囊8味中藥的有效成分和作用靶點(diǎn),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,采用Swiss Target Prediction數(shù)據(jù)庫(kù)及文獻(xiàn)檢索等方法進(jìn)行補(bǔ)充檢索,基于Unitprot數(shù)據(jù)庫(kù)(https://www.Unitprot.org/)將靶點(diǎn)蛋白轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)基因名。結(jié)合文獻(xiàn)納入原兒茶酸、兒茶醛、霉酚酸內(nèi)酯等經(jīng)文獻(xiàn)報(bào)道的藥物化合物[7-8]。

1.2疾病靶點(diǎn)預(yù)測(cè)

以“Insomnia”為關(guān)鍵詞,檢索GeneCards數(shù)據(jù)庫(kù)(https://www.genecards.org/)、在線人類(lèi)孟德?tīng)栠z傳數(shù)據(jù)庫(kù)(Online Mendelian Inheritance in Man,OMIM)(https://omim.org/)、Drugbank數(shù)據(jù)庫(kù)(https://www.pharmgkb.org/)、DisGeNET數(shù)據(jù)庫(kù)(https://www.disgenet.org/)、中醫(yī)藥整合藥理學(xué)研究平臺(tái)(Integrative Pharmacology-based Research Platform of Traditional Chinese Medicine,TCMIP)(http://www.tcmip.cn)查找失眠的相關(guān)靶點(diǎn),去重后在Uniprot中轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)基因名。

1.3交集靶點(diǎn)的篩選

在微生信(http://www.bioinformatics.com.cn/)在線平臺(tái)上分別錄入1.1項(xiàng)下舒眠膠囊預(yù)測(cè)靶點(diǎn)和1.2項(xiàng)下失眠相關(guān)靶點(diǎn),繪制韋恩圖。

1.4蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)分析

基于STRING數(shù)據(jù)庫(kù)(https://string-db.org/)獲取1.3項(xiàng)下靶點(diǎn)蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用(Protein-protein Interaction,PPI),設(shè)置物種為人(homo sapines),最高置信度>0.9,并利用Cytoscape 3.5.1軟件分析PPI網(wǎng)絡(luò),用拓?fù)浞椒ㄔu(píng)估核心網(wǎng)絡(luò),以“節(jié)度值(Degree DC)大于2倍中位數(shù)”為篩選條件,滿足篩選條件的靶點(diǎn)為舒眠膠囊發(fā)揮作用的核心靶點(diǎn)蛋白。

1.5基因本體富集分析和京都基因和基因組百科全書(shū)富集分析

對(duì)核心靶點(diǎn)進(jìn)行基因本體(Gene Ontology,GO)富集分析和京都基因和基因組百科全書(shū)(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)富集分析,分析平臺(tái)為DAVID數(shù)據(jù)庫(kù)(https://david.ncifcrf.gov/),分析結(jié)果以氣泡圖形式呈現(xiàn),探究舒眠膠囊治療失眠可能的作用機(jī)制。

1.6“有效成分-靶點(diǎn)-疾病”網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建及分析

基于Cytoscape 3.5.1軟件,構(gòu)建舒眠膠囊中藥組成、有效成分與作用靶點(diǎn)間相互作用的網(wǎng)絡(luò)圖,結(jié)合失眠相關(guān)靶點(diǎn),形成舒眠膠囊與失眠相互作用的網(wǎng)絡(luò)圖,對(duì)后者所形成的“有效成分-靶點(diǎn)-疾病”網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析評(píng)估,設(shè)置“節(jié)度值(Degree DC)>2倍中位數(shù)”,篩選舒眠膠囊治療失眠癥的主要活性成分。

1.7核心靶點(diǎn)的分子對(duì)接模擬驗(yàn)證

利用Discovery Studio軟件,對(duì)1.4項(xiàng)下篩選出的核心靶點(diǎn)和1.6項(xiàng)下篩選出的關(guān)鍵活性成分進(jìn)行分子對(duì)接模擬驗(yàn)證,二者的結(jié)構(gòu)信息分別來(lái)源于RCSBPDB數(shù)據(jù)庫(kù)(http://www.rcsb.org/)和Pubchem數(shù)據(jù)庫(kù)(https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/)。

2結(jié)果

2.1舒眠膠囊有效成分篩選

共收集到41個(gè)有效成分,297個(gè)藥物靶點(diǎn)。見(jiàn)表1。875E204C-D465-43B7-946D-FEFA86E0F319

2.2疾病靶點(diǎn)采集

共得到失眠癥相關(guān)基因1 295個(gè)。

2.3“藥物-有效成分-靶點(diǎn)”網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)建

舒眠膠囊藥物-有效成分-靶點(diǎn)可視化網(wǎng)絡(luò)包括346個(gè)節(jié)點(diǎn),988條相互關(guān)系。圖中的紅色圓形、綠色菱形、藍(lán)色三邊形分別代表舒眠膠囊的8味中藥,41個(gè)有效成分和297個(gè)藥物靶點(diǎn)。見(jiàn)圖2。

2.4交集靶點(diǎn)篩選

舒眠膠囊藥物靶點(diǎn)297個(gè)和失眠相關(guān)靶點(diǎn)1 295個(gè),取交集獲得120個(gè)交集靶點(diǎn)。見(jiàn)圖3。

2.5PPI關(guān)系網(wǎng)絡(luò)分析

來(lái)自STRING平臺(tái)(120個(gè)節(jié)點(diǎn),380條邊),PPI enrichment p-value:<1.0e-16,average node degree:6.33,avg.local clustering coefficient:0.542。來(lái)自Cytoscape 3.5.1(105個(gè)節(jié)點(diǎn)、380條邊),節(jié)點(diǎn)越大,顏色越深,則Degree值越高。見(jiàn)圖4。

獲得14位靶點(diǎn)為核心靶點(diǎn)。Degree值排名前6位的靶點(diǎn)為APP、PIK3R1、TNF、CXCL8、AKT1、IL6,因APP靶點(diǎn)與失眠疾病的相關(guān)性過(guò)低,選取后5位靶點(diǎn)作為舒眠膠囊治療失眠的關(guān)鍵靶點(diǎn)進(jìn)行分子對(duì)接。見(jiàn)表2。

2.6GO富集分析及KEGG通路富集分析

結(jié)果顯示,涉及的生物過(guò)程主要包括RNA轉(zhuǎn)錄、炎癥反應(yīng)、脂多糖介導(dǎo)的細(xì)胞反應(yīng)等。見(jiàn)圖5。

前10位通路的 P 值(富集顯著性)均小于0.05,表示分析可信度高。其中,Toll樣受體信號(hào)通路、腫瘤壞死因子信號(hào)通路磷脂酰肌醇-3-激酶-蛋白激酶B(Phosphatidylinositol-3-kinase-protein Kinase B,PI3K/AKT)信號(hào)通路與失眠發(fā)生機(jī)制密切相關(guān),且3條通路均為炎癥相關(guān)通路。PIK3R1、TNF、CXCL8、AKT1、IL6均出現(xiàn)在Toll樣受體信號(hào)通路,APP未富集在前10位通路中。見(jiàn)圖6。

2.7“舒眠膠囊有效成分-失眠-靶點(diǎn)”網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)建及分析

舒眠膠囊與失眠PPI網(wǎng)絡(luò)涉及8味中藥,35個(gè)活性成分,120個(gè)交集靶點(diǎn)和1個(gè)疾病,分別用紅色圓形、綠色菱形、藍(lán)色三角形和黃色正方形表示。見(jiàn)圖7。獲得的18個(gè)活性成分可能是舒眠膠囊治療失眠的主要活性成分,選取Degree值前8位的主要活性成分作為舒眠膠囊的關(guān)鍵活性成分進(jìn)行分子對(duì)接。見(jiàn)表3。

2.8分子對(duì)接模擬驗(yàn)證

所有對(duì)接的最低結(jié)合能結(jié)果均小于0,說(shuō)明配體與受體均可自發(fā)結(jié)合,其中PIK3R1蛋白與9個(gè)小分子結(jié)合的最低結(jié)合能均小于-5 kJ/mol,結(jié)合效果整體要優(yōu)于其他4種,而CXCL8蛋白結(jié)合效果較差。A3(山柰酚)、DXC4(燈心草菲類(lèi)衍生物)與5位靶點(diǎn)基因的結(jié)合能均小于陽(yáng)性藥物,A4(槲皮素)、DXC2(木犀草素)、DXC11與4位靶點(diǎn)基因的結(jié)合能均小于陽(yáng)性藥物,A4、A3、DXC2、DXC11及DXC4可能是舒眠膠囊治療失眠的關(guān)鍵成分。見(jiàn)圖8。

PIK3R1與DXC4在Val851形成氫鍵,且作用距離為3.18 ;TNF與A3在Tyr151形成氫鍵,且作用距離為2.67 ;CXCL8與DXC5無(wú)氫鍵作用,這可能是結(jié)合力不高的原因;AKT1與A4在Ala123、Glu234和Asp292形成氫鍵,且作用距離為3.01 、2.66 和2.70 ;IL6與A4在Glu672、Met704和Asp784形成4個(gè)氫鍵,且作用距離為3.01 、2.64 、2.97 和2.98 ;PIK3R1與Zolpidem在Gln859形成氫鍵,且作用距離為3.22 。見(jiàn)圖9~14(A:小分子-蛋白對(duì)接,B、C:小分子與蛋白對(duì)接細(xì)節(jié))。

3討論

舒眠膠囊治療失眠療效確切,多項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)結(jié)果顯示,舒眠膠囊對(duì)比陽(yáng)性藥物,在失眠治療中有效率更高[9]。中醫(yī)將失眠稱(chēng)為不寐,多因肝郁化火傷陰,動(dòng)搖心神,神不安而不寐。本方可用于肝郁傷神所致的失眠癥,其中酸棗仁和柴胡以其寧心安神、疏肝解郁的功效共為君藥;白芍、合歡皮、合歡花3藥為臣,養(yǎng)血柔肝、解郁安神;僵蠶歸肝、肺、胃經(jīng),息風(fēng)止痙、化痰散結(jié),蟬蛻歸肺、肝經(jīng),散風(fēng)除熱、疏肝解痙,二藥共調(diào)肝臟,祛痰熄風(fēng),為佐藥;燈心草性寒,既可清心火,又可利小便以引導(dǎo)心火下降,為使藥。諸藥配合可達(dá)疏肝解郁、寧心安神之效。

酸棗仁為養(yǎng)心安神之要藥,有效成分包括酸棗仁總皂苷、總黃酮、總生物堿等化合物,已被證實(shí)具有催眠、鎮(zhèn)靜作用。Yan等[10]酸棗仁水提物聯(lián)合戊巴比妥鈉喂給失眠模型小鼠,結(jié)果顯示,小鼠睡眠潛伏期顯著縮短,睡眠時(shí)間明顯增加,其催眠作用可能與單胺類(lèi)神經(jīng)遞質(zhì)水平增加、神經(jīng)遞質(zhì)合成中的氨基酸代謝改變相關(guān)。柴胡是傘形科植物柴胡的干燥根,具有疏肝解郁的功效,研究顯示,柴胡中的柴胡皂苷通過(guò)促進(jìn)腦脊液中5-羥色胺的分泌改善失眠[11]。2021年西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)部的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中,梁凡凡等[12]將舒眠膠囊分別喂給戊巴比妥鈉給藥小鼠和PCPA失眠大鼠,結(jié)果顯示,舒眠膠囊具有鎮(zhèn)靜、催眠的作用,其具體作用機(jī)制與提高腦組織伽馬氨基丁酸水平、降低葡萄糖水平、上調(diào)海馬5-羥色胺1a受體蛋白的表達(dá)相關(guān)。

3.1舒眠膠囊富集分析

根據(jù)GO富集與KEGG通路富集結(jié)果,舒眠膠囊通過(guò)多個(gè)途徑起治療作用。排除癌癥等通路后,結(jié)合失眠的發(fā)病過(guò)程與常見(jiàn)信號(hào)通路,舒眠膠囊可能通過(guò)以下3條炎癥介質(zhì)相關(guān)通路發(fā)揮作用。

Toll樣受體(TLRs)信號(hào)通路是一個(gè)受體家族,參與病原體識(shí)別和宿主防御,其上游為內(nèi)源性(損傷相關(guān)分子模式,DAMPs)或外源性(病原體相關(guān)分子模式,PAMPs)配體[13]。TLRs中的TLR4通路已被證明可以觸發(fā)和調(diào)節(jié)神經(jīng)炎癥反應(yīng)[14]。研究表明,睡眠剝奪增強(qiáng)了TLR4和其下游MyD88的過(guò)表達(dá),MyD88通過(guò)觸發(fā)核因子κB和促分裂原活化的蛋白激酶(MAPK)的表達(dá),上調(diào)促炎癥基因的表達(dá)[15]。875E204C-D465-43B7-946D-FEFA86E0F319

TNF是免疫系統(tǒng)重要的細(xì)胞因子,TNF信號(hào)通路的激活與細(xì)胞凋亡、細(xì)胞成活、炎癥和免疫等生物過(guò)程相關(guān)[16]。當(dāng)TNF含量正常時(shí),TNF通過(guò)節(jié)律性表達(dá)調(diào)控睡眠覺(jué)醒節(jié)律,延遲非快速眼動(dòng)睡眠的覺(jué)醒時(shí)間,當(dāng)TNF含量過(guò)高時(shí),也發(fā)揮抑制正常睡眠的作用[17],因此推測(cè)TNF信號(hào)通路與睡眠關(guān)系密切。

PI3K/AKT信號(hào)通路的下游基因?yàn)镮L-6、TNF等炎癥介質(zhì)基因,該信號(hào)通路的表達(dá)上調(diào)炎癥基因轉(zhuǎn)錄活性,促使血清中炎癥介質(zhì)增加[18]。研究表明,快速眼動(dòng)睡眠小鼠睡眠剝奪后可引起氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng),剝奪睡眠7 d后,小鼠腦組織中的小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞激活,下游PI3K/AKT/sk-3β的激活降低,炎癥介質(zhì)水平增加,抗炎因子、轉(zhuǎn)錄因子Nrf-2和抗氧化劑酶HO-1的水平降低[19]。還有研究表明,ApoM-S1P可通過(guò)與S1PR2結(jié)合激活PI3K/AKT通路,增加PI3K和AKT磷酸化,減輕TNF-α誘導(dǎo)的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(Human Umbilical Vein Endothelial Cells,HUVECs)損傷和炎癥反應(yīng),阻止核因子κB的核轉(zhuǎn)運(yùn),降低凋亡相關(guān)蛋白、炎癥介質(zhì)和黏附分子的表達(dá)[20-21]。

基于此,本研究推測(cè)舒眠膠囊可通過(guò)多個(gè)信號(hào)通路發(fā)揮治療失眠的功效,分子對(duì)接結(jié)果顯示,與關(guān)鍵有效成分對(duì)接良好的PIK3R1、TNF、AKT1、IL6均與炎癥通路相關(guān),Toll樣受體信號(hào)通路、TNF信號(hào)、PI3K/AKT通路可能是舒眠膠囊治療失眠的關(guān)鍵機(jī)制之一。

3.2關(guān)鍵靶點(diǎn)的分析

通過(guò)SPRING分析得到舒眠膠囊的核心靶點(diǎn)有14位,其中,PIK3R1、TNF、CXCL8、AKT1、IL6等涉及炎癥反應(yīng)相關(guān)的靶點(diǎn)節(jié)度值最高,分子對(duì)接結(jié)果表明這些靶點(diǎn)與關(guān)鍵活性成分有較好的結(jié)合力,說(shuō)明舒眠膠囊可通過(guò)這些重要靶點(diǎn)發(fā)揮治療作用。PIK3R1基因是PI3K調(diào)節(jié)亞基的編碼基因,PI3K是細(xì)胞內(nèi)重要的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子,參與介導(dǎo)炎癥、應(yīng)激等細(xì)胞反應(yīng)[22]。蛋白激酶B AKT1調(diào)控神經(jīng)細(xì)胞凋亡[23],參與調(diào)節(jié)代謝、增殖、生長(zhǎng)和血管的生成等過(guò)程[24]。CXCL8基因表達(dá)IL-8,IL-8屬于細(xì)胞因子的一種,可影響炎癥刺激。大量研究證明,睡眠障礙與IL-1β、IL-6、TNF等炎癥介質(zhì)密切相關(guān),炎癥介質(zhì)通過(guò)調(diào)控睡眠覺(jué)醒周期、影響慢波睡眠而誘導(dǎo)失眠[25-26]。

總之,舒眠膠囊可能通過(guò)調(diào)節(jié)上述基因的表達(dá),調(diào)控炎癥介質(zhì)水平,介導(dǎo)炎癥反應(yīng),達(dá)到改善失眠癥狀的目的。

3.3舒眠膠囊的成分分析

槲皮素、山柰酚和木犀草素均為黃酮類(lèi)化合物,實(shí)驗(yàn)表明,黃酮類(lèi)化合物可通過(guò)消除自由基、抗氧化作用而抑制炎癥、調(diào)節(jié)免疫[27]。槲皮素是自然界分布最廣的類(lèi)黃酮化合物,具有抗炎、降低細(xì)胞毒性、增加5-羥色胺水平、抑制神經(jīng)遞質(zhì)伽馬氨基丁酸傳遞等作用[28]。木犀草素是燈心草經(jīng)乙酸乙酯提取后含量最大的成分,已知對(duì)各種神經(jīng)疾病如癲癇和阿爾茨海默病有神經(jīng)保護(hù)作用,實(shí)驗(yàn)表明木犀草素激活A(yù)1R、A2AR靶點(diǎn)表達(dá),增加小鼠非快速眼動(dòng)睡眠時(shí)間而改善失眠[29]。山柰酚可消除自由基、抗氧化、抑制神經(jīng)元凋亡并促進(jìn)神經(jīng)再生[30],也有研究表明山柰酚通過(guò)抑制核因子κB通路的激活,達(dá)到抑制神經(jīng)炎癥及保護(hù)血腦屏障功能而改善大鼠腦缺血再灌注神經(jīng)功能[31]。β-谷甾醇是一種常見(jiàn)的植物甾醇,可增加5-羥色胺和去甲腎上腺素等神經(jīng)遞質(zhì)水平改善失眠,還可減少NO的合成,抑制巨噬細(xì)胞IL-6活性,減少I(mǎi)L-1、TNF等炎癥介質(zhì)的分泌,經(jīng)抗炎作用改善失眠[32]。另外,DXC12、DXC11、DXC5、DXC4均為燈心草菲類(lèi)衍生物,有實(shí)驗(yàn)表明,燈心草菲類(lèi)衍生物具有一定抗焦慮及鎮(zhèn)靜作用[33],亦有研究表明DXC5即9,10-二氫類(lèi)菲可影響小鼠DA及5-羥色胺的代謝,起到抗焦慮活性的作用[34]。

舒眠膠囊篩選得到的多種主要活性成分均可通過(guò)不同的機(jī)制發(fā)揮防治失眠的作用,且其作用靶點(diǎn)和通路與本研究結(jié)果密切相關(guān),證實(shí)了本研究的可靠性。

綜上所述,本研究通過(guò)對(duì)舒眠膠囊和疾病靶點(diǎn)進(jìn)行分析,初步推測(cè)舒眠膠囊治療失眠癥的復(fù)雜關(guān)系網(wǎng)絡(luò)及潛在機(jī)制,結(jié)果表明,舒眠膠囊中的41個(gè)潛在活性成分可能主要是通過(guò)作用于PIK3R1、TNF、CXCL8、AKT1、IL6等120個(gè)與失眠癥相關(guān)的潛在作用靶點(diǎn),富集于炎癥反應(yīng)相關(guān)通路等多種生物功能和代謝通路中,以發(fā)揮良好的治療失眠藥理作用,體現(xiàn)出了中醫(yī)整體觀和系統(tǒng)性,表明舒眠膠囊通過(guò)多種途徑改善失眠的治療優(yōu)勢(shì),為失眠癥的后續(xù)研究提供新的線索和靶點(diǎn)。

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(2021-06-12收稿本文編輯:張雄杰)

基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(81874422);國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(81573843)作者簡(jiǎn)介:段文喆(1997.06—),女,碩士研究生在讀,研究方向:中醫(yī)藥治療腦病的基礎(chǔ)與臨床研究,E-mail:15101691855@163.com通信作者:郭蓉娟(1964.08—),女,博士,教授,主任醫(yī)師,博士研究生導(dǎo)師,研究方向:中醫(yī)藥防治腦病的基礎(chǔ)與臨床研究,E-mail:20190941185@bucm.edu.cn875E204C-D465-43B7-946D-FEFA86E0F319

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