薏苡附子败酱散治疗溃疡性结肠炎的网络药理学机制*

★ 周步高 刘馥春 张晓云 刘端勇 赵海梅*（.江西中医药大学中医学院 南昌 330004；.江西中医药大学科技学院 南昌 330004）

溃疡性结肠炎（UC）是一种非特异性炎症性肠病，根据其临床表现，在中医学上可归属为“肠癖”“泄泻”“痢疾”范畴，但结合UC肠黏膜损伤的病理特征，则与“肠痈”更为接近［1-2］，尤其是重度UC。曹颖甫［3］将脓成描述为：《金匮》所谓未成已成之脓所包至广，一切炎性渗出物、腐化之白血球、腐烂之肠壁皮肉等均是，要在当去之例一也。《诸病源候论》曰：“大便脓血，似赤白下痢，而实非者，

是肠痈也，卒得肠痈不晓，治之错在杀人。”由此可知肠痈与UC的相似性。薏苡附子败酱散（YFBP）

出自于仲景张机的《金匮要略》，用于治疗脓成之肠痈。临床上，YFBP治疗UC的有效性也有相关报道［4-5］。实验研究表明，YFBP可增强UC小鼠抗氧化应激能力［6］，调节 Claudin蛋白的表达［7］，也可通过恢复Treg/Th17平衡来达到改善UC的目的［8］。

但是，YFBP治疗UC的有效成分以及作用机制仍然显得模糊不清。本研究借助网络药理学对YFBP治疗UC的有效成分以及作用机制进行了预测与分析，为下一步的深入研究提供参考。

1 方法

1.1 薏苡附子败酱散有效成分的筛选分别以“薏苡仁”“附子”“败酱草”为检索词，OB（生物利用度）≥ 30%，DL（类药性）≥ 0.18，MW（相对分子质量）＜ 500为过滤条件［9］，从TCMSP数据库中筛选出三味中药的有效成分。

1.2 有效成分药物靶点的收集根据上一步筛选出的有效成分，在TCMSP数据库中获取其药物靶点，对没有药物靶点信息的有效成分给予剔除，并通过Uniprot数据库（ http ：//www.uniprot.org /uploadlists/）获取药物靶点蛋白的基因名（Gene cards）。

1.3 UC基因靶点的收集以“Ulcerative Colitis”为关键词，从Geencard数据库中获取UC的Gene Symbol，结果保存在Excel中。

1.4 求药物靶点与UC靶点的交集运行R语言，得到药物靶点与UC靶点的重叠部分。

1.5 PPI网络分析将薏苡附子败酱散活性成分的作用靶点导入String数据库中，选择物种为“homo sapiens（人类）”，获得蛋白互作关系，结果以TSV格式保存，对网络节点（靶点）的度值进行统计分析。

1.6 KEGG通路富集分析应用R语言3.5.3加载 chusterprofiler［10］包，对 YFBP作用于 UC 的相关靶点进行进行KEGG分析，设定P＜0.05。

2 结果

2.1 有效成分与靶点根据“1.1”初步收集到薏苡仁、附子、败酱草的有效成分分别有8个、14个、11个，其中，sitosterol为三味中药所共有，Stigmasterol为薏苡仁和败酱草所共有，故有30个候选的有效成分。但是，在这30个化合物中，有10个化合物未检索到其药物靶点信息，故给予剔除。从Geencard数据库中获得3738个UC靶点。最后，求药物靶点与UC靶点的交集，结果有18个有效成分的122个靶点与UC靶点重叠，如表1和图1-2所示。

表1 附子薏苡败酱散活性成分基本信息

图1 中药-化合物网络

图2 化合物-靶标网络

2.2 PPI网络分析如图3所示，纵坐标为靶点名称，横坐标为度值，其中，度值排名前七的靶点有丝氨酸/苏氨酸激酶1（AKT1）、白细胞介素-6（IL-6）、血管内皮生长因子A（VEGFA）、半胱氨酸蛋白酶3（CASP3）、JUN、前列腺素内过氧化物合酶2（PTGS2）、表皮生长因子受体（EGFR）等。

图3 靶点信息条形图

2.3 KEGG通路分析如图4所示，横轴表示该信号通路的靶基因个数，纵轴是对通路的描述，颜色表示P值大小。YFBP作用于UC的相关靶点主要富集于PI3K-Akt信号通路、乙肝信号通路、巨细胞病毒性感染通路、AGE-RAGE信号通路、流体剪切应力和动脉粥样化等，本研究主要对靶基因富集最多的PI3K/Akt信号通路和P值最小的AGERAGE信号通路进行分析。

图4 靶基因富集通路信号通路

3 讨论

YFBP作为治疗肠痈的经典配方，在UC的临床应用与实验研究中的改善作用是已知的。中药复方化学成分与靶点的多样性，使其治疗疾病的有效成分和内在机制难以揭示、难以可视化。在本研究中，网络药理学尽可能最大化地预测和展示了YFBP治疗UC的潜在化合物和靶标。

YFBP的化学成分经过层层筛选与剔除后，最终获得治疗UC的18种有效成分，其中，潜在靶标最多的是槲皮素（quercetin），高达99个，其次为木樨草素（luteolin），41个靶标。近年来，国内外已开展了不少槲皮素、木樨草素治疗UC的相关研究，其内在机制也得到了不同程度的揭示。如槲皮素可通过调节M1/M2巨噬细胞的平衡来增强肠道的抗炎、抗菌作用［11］，可抑制NF-κB的激活和iNOS的表达而发挥抗炎作用［12］；木樨草素可通过激活Nrf2信号通路来增强实验性UC的抗氧化能力［13］。但是，根据本研究的预测结果，它们的内在机制远不于此，因此还有很大的探索空间。

PPI网络是对靶蛋白与靶蛋白之间的相互作用力的强度进行分析的一种方式，靶蛋白的度值越高，即该靶蛋白在PPI网络中的重要性越强。在本研究中，度值前三名的靶蛋白分别是Akt1，IL6和VEGFA。Akt1是丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶家族的成员之一，对eNOS的诱导和内皮细胞的功能至关重要，对巨噬细胞的极化也起着重要的调节作用，Akt1的敲除可加重DSS诱导的结肠炎［14］。IL-6是一种致炎因子，主要来源于巨噬细胞、淋巴细胞及上皮细胞，其基因的表达水平在活动性UC患者中是显著增加的［15］。VEGF-A是一种促血管生成因子，过量的表达将会导致病理性血管的生成和白细胞的募集，使肠粘膜炎症加重［16］。以上靶点在UC中所扮演的角色和在PPI网络中的节点重要性提示，它们很可能是YFBP治疗UC的关键靶点之一。

本研究主要对靶基因富集最多的PI3K/Akt信号通路和P值最小的AGE-RAGE信号通路进行阐述。磷酸肌醇3-激酶［17］（PI3K）广泛地参与了细胞的生长、代谢和增殖等生物学活动；Akt［18］是PI3K的下游效应器，可由PI3K、炎症、DNA损伤等因素激活。研究表明，PI3K/Akt信号通路密切参与了TNF-α等促炎因子的调控和释放，是UC的重要发病机制之一［19］。同时，干预该条信号通路也是诸多药物有效治疗UC的相关机制，如四神丸［20］、氧化苦参碱［21］、美沙拉嗪［22］等。28 个靶蛋白基因富集在PI3K/Akt信号通路，由此可推测该条通路对YFBP改善UC的重要性。晚期糖基化终末产物受体（RAGE）是免疫球蛋白超家族的跨膜受体，可识别包括晚期糖基化终末产物AGEs在内的多种配体［23］。RAGE的刺激导致NF-κB的激活和易位，诱导促炎细胞因子的释放与氧化应激的产生，从而引起炎症反应［24］。目前，促炎性AGERAGE信号通路与UC的关系研究较少。但已有研究表明，UC患者肠粘膜炎症部位的RAGE的表达水平显著高于非炎症部位［25］。由此可见，干预该条通路也可能是治疗UC的潜在策略之一。

网络药理学是对现有研究数据的整合利用和再分析，在一定程度上可提高实验研究的针对性。本研究预测了YFBP的到18个治疗UC的潜在有效成分，122个可能靶点、144条信号通路，并择取其中几个研究价值较大的成分、靶点、信号通路进行了分析。如槲皮素的靶点数达到99个；Akt1节点在PPI网络中的度值高达99，这充分暗示了其研究价值所在。因此，值得通过实验进一步验证和探究。