康妇炎胶囊治疗盆腔炎性疾病的网络药理学机制分析

樊亚东，张晓雨，王惠津*

（1.天津中医药大学中西医结合学院，天津 301617； 2.天津中医药大学第一附属医院，天津 300380）

盆腔炎性疾病（pelvic inflammatory disease，PID）是一种累及女性上生殖道及其周围组织包括：子宫内膜、输卵管、卵巢或盆腔腹膜的感染性疾病［1］。PID的迁延不愈和反复发作可导致长期的生殖障碍如不孕症、异位妊娠和慢性盆腔疼痛等，严重影响女性生活质量及生殖健康［2］。广谱抗菌、抗感染、必要的微创介入和手术治疗仍是PID的主要治疗手段，然而仍然存在见效慢、抗菌药物耐药性和不良反应多等问题［3］。

中医治疗PID积累了丰富的临床经验，治疗效果良好且不良反应少［4］。根据PID的临床特点将其归属于中医“带下病”、“癥瘕”、“妇人腹痛”等范畴，其病机为湿热毒邪瘀结胞宫，气血相搏损耗，导致冲任受损，瘀血阻滞脉络［5-6］。中医辨证分型可分为：气滞血瘀、湿热瘀阻、肝郁脾虚和脾肾阳虚等型［3,7］。山东步长神州制药有限公司生产的中药康妇炎胶囊（国药准字Z20055634）由经典名方当归芍药散、薏苡附子败酱散和二妙散化裁而来。全方共11味中药，组方中香附、川芎、赤芍、延胡索、当归化瘀行滞止痛，白花蛇舌草、蒲公英清热解毒，泽泻、薏苡仁、败酱草、苍术除湿止带，临床常用于PID、月经不调、痛经、附件炎、阴道炎等妇科炎症疾病的治疗。康妇炎胶囊能有效改善湿热蕴结型PID患者的中医证候，降低疼痛程度及改善肌体免疫水平［8］。康妇炎胶囊能够提高PID患者临床治疗总有效率，缩短症状消失时间，且不良反应轻微，值得临床推广应用［9］。目前，康妇炎胶囊已入选中华中医药学会《中医妇科常见病诊疗指南》带下病、盆腔炎推荐用药目录，中成药优势病种（盆腔炎）推荐用药目录［10］。

然而，康妇炎胶囊治疗PID的药理学作用机制仍不清晰，很大程度地阻碍了本药的现代化研究进展和临床应用。随着中医药信息和组学研究数据的不断完善和丰富，中药复方现代化研究正飞速发展［11］。以中医药基础理论为指导，从药物-疾病相互作用的系统性出发，构建药物-靶点-疾病网络，虚拟筛选潜在活性物质、作用靶点和通路的中药网络药理学成为研究中药复方研究的重要手段［12-13］。因此本研究通过网络药理学方法，初步探索和阐述康妇炎胶囊治疗PID的潜在机制，并为进一步的药理学机制研究和验证提供依据。

1 数据来源与方法

1.1 PID相关靶点获取 在OMIM（www.omim.org）、Drugbank（www.drugbank.com）和GeneCards（www.genecards.org）（设置Relevance score≥20）数据库中，以“pelvic inflammatory disease”、“pelvic infection”、“pelvic inflammation”和“PID”等为检索词分别获取和整合盆腔炎性疾病相关靶点。

1.2 康妇炎胶囊成分与靶点挖掘 使用Batman-TCM（http://bionet.ncpsb.org/batman-tcm/）数据库挖掘康妇炎胶囊（白花蛇舌草、蒲公英、泽泻、延胡索、香附、川芎、当归、薏苡仁、赤芍、败酱草、苍术）单味中药的化学成分。设置化合物靶点预测的阈值（score cutoff＞20）筛选康妇炎胶囊单味药的潜在药物靶点。使用Uniport数据库，限定物种为人，对筛选出的靶点进行规范转化。

1.3 建立康妇炎胶囊治疗PID的中药-成分-疾病靶点网络 将康妇炎胶囊中药化学成分靶点与PID靶点取交集，得到康妇炎胶囊治疗疾病的作用靶点，并通过String Version 11.0平台（https：//string-db.org/）构建蛋白相互作用网络。选取分值＞0.9分的高置信度区间蛋白，并根据自由度值（≥10）筛选关键药物作用靶点。将康妇炎胶囊单味药、化学成分、作用靶点信息导入Cytoscape 3.4.0软件绘制中药-成分-关键靶点网络。

1.4 康妇炎胶囊治疗PID的通路和功能注释分析利用KOBAS3.0在线基因富集网站（http://kobas.cbi.pku.edu.cn/）对康妇炎胶囊治疗PID的关键靶点进行通路和功能注释分析。

1.5 康妇炎胶囊关键药物作用靶点组织和亚细胞分布分析 将康妇炎胶囊治疗PID的关键药物作用靶点分别导入BioGPS和Genecards数据库中获得组织和亚细胞分布相关信息，并进行可视化绘图。

2 结果

2.1 康妇炎胶囊治疗PID的作用靶点的获取 检索数据库得到PID靶点为389个。收集康妇炎胶囊化合物成分和靶点信息见表1。将康妇炎胶囊化学成分的1 582个靶点与PID靶点取交集，获得康妇炎胶囊治疗PID的136个作用靶点。见图1。

表1 康妇炎胶囊化合物和靶点情况

图1 康妇炎胶囊和PID靶点情况

2.2 建立康妇炎胶囊中药-成分-关键靶点网络 将136个作用靶点导入String Version 11.0平台进行蛋白互作网络构建，根据自由度筛选得到29个关键作用靶点并进行可视化绘图，见表2及图2。将康妇炎胶囊11个单味中药、168个化学成分和29个靶点信息导入Cytoscape软件绘制中药-成分、成分-关键靶点网络图。采用Merge功能合并网络，对单味中药、成分和靶点进行标识。如图3所示，节点表示单味中药、成分和靶点，边表示三者彼此间的关联。其中八边形节点表示单味中药，V形节点表示化学成分，圆形节点表示关键作用靶点。

图2 康妇炎胶囊治疗PID关键作用靶点蛋白互作网络

2.3 康妇炎胶囊治疗PID的网络药理学机制分析 将29个康妇炎胶囊治疗PID的关键靶点导入KOBAS 3.0网站，通过“KEGG通路富集分析”和“GO功能富集分析”模块分别进行通路和功能分析，结果见图4。X轴表示靶点富集通路，Y轴表示富集的通路或功能的相关靶点数目及显著性度值。结果显示：在预测通路机制层面，流体剪切应力和动脉粥样硬化、C-型凝集素受体信号通路、HIF-1信号通路、TNF信号通路、PI3K-Akt信号通路、T细胞受体信号通路、IL-17信号通路、Toll样受体信号通路、Jak-STAT信号通路、内分泌抵抗、Th17细胞分化、凋亡、MAPK信号通路、Th1和Th2细胞分化、细胞因子信号通路、细胞因子间受体互作、炎症介质对瞬时受体电位离子通道的调节、NF-κB信号通路、自噬、胰岛素信号通路等可能是康妇炎胶囊发挥治疗PID作用的重要信号通路。在生物功能层面，29个关键靶点与炎症反应、氧化应激、自噬、凋亡相关功能、细胞因子产生、免疫细胞（白细胞、淋巴细胞、T细胞、巨噬细胞）活化、分化和增殖、细菌和病毒抵抗等密切相关。

图4 康妇炎胶囊治疗PID相关通路（A）和功能(B)分析

2.4 康妇炎胶囊治疗PID关键作用靶点组织和亚细胞分布情况 将29个康妇炎胶囊治疗PID关键作用靶点导入BioGPS数据库，获得其组织分布信息。保留每个基因表达量较高的前4位组织，将组织分布信息导入Cytoscape软件构建组织-靶点网络，结果见图5-A。其中菱形节点表示组织，节点表示度值大小，圆形节点表示靶点。结果显示，心肌细胞（度值=8）、众多免疫细胞包括：CD33+髓细胞（度值=7）、B淋巴细胞（度值=6）、BDCA4+树突细胞（度值=5）、CD4+T细胞（度值=4）、CD56+NK细胞（度值=4）、CD19+B细胞（度值=4）、CD8+T细胞（度值=2）、CD14+单核细胞（度值=1）、肝脏（度值=6）、（胚胎）肺脏（度值=5和4）、子宫及附件（度值=4和2），在康妇炎胶囊治疗PID的过程中发挥重要作用，能为进一步的分子验证提供方向。

将上述29个关键作用靶点导入Genecards数据库，获取和保留confidence大于5的各靶点亚细胞分布信息。采用Cytoscape软件构建亚细胞-靶点网络，结果见图5-B。其中八形节点代表靶点，三角形节点代表亚细胞结构。结果显示，靶点更多分布于胞外区（度值=16）、细胞核（度值=14）、细胞质（度值=13）、胞外区、细胞膜（度值=13），可能为药物作用的重要细胞结构。

图5 29个康妇炎胶囊治疗PID关键作用靶点组织-靶点网络（A）和亚细胞-靶点网络(B)

3 讨论

PID是临床常见妇科疾病，主要见腰骶酸痛、下腹坠胀疼痛不适、月经不调、阴道分泌物增多，因其抗生素及激素类药物干预效果的不理想，以及较高的并发症发病率和复发率，严重影响患者工作和身心健康［14］。中医辨证论治以活血化瘀为总纲，重视脏腑调理，中西医结合治疗PID取得了较为满意的临床收益［15-16］。Meta分析结果表明：抗菌药物基础治疗上加用康妇炎胶囊，可提高PID临床疗效，减少后遗症的发生且不增加不良反应［2］。

本研究通过网络药理学方法，挖掘康妇炎胶囊治疗PID的潜在168个化学成分和29个关键治疗靶点。结合KEGG通路和GO功能富集分析结果表明，康妇炎胶囊可能通过流体剪切应力和动脉粥样硬化相关信号通路、内分泌抵抗、胰岛素信号通路改善血流变，调节免疫细胞及相关细胞因子信号通路（C-型凝集素受体信号通路、PI3K-Akt信号通路、Jak-STAT信号通路、HIF-1信号通路、MAPK信号通路、NF-κB信号通路、TNF信号通路、IL-17信号通路、Toll样受体信号通路、T细胞受体信号通路、Th17细胞分化、Th1和Th2细胞分化）调节肌体组织细胞凋亡、氧化应激、自噬和炎症水平，进而发挥抵抗细菌和病毒，治疗PID的作用。PID发病机制复杂，但与肌体炎症反应密切相关［1］。临床疗效研究表明，康妇炎胶囊联合敏感抗生素能显著减轻慢性盆腔炎炎症反应，改善子宫动脉血流动力学［17］。现代药理学研究表明，康妇炎胶囊中潜在化合物如：丹皮酚可抑制肌体免疫炎症和水肿渗出，白花蛇舌草总黄酮能降低毛细血管通透性，蒲公英提取物可抑制白细胞浸润减少炎性因子释放［4］。

值得注意的是，康妇炎胶囊对众多免疫细胞如T细胞的活化、分化和增殖具有重要的调节作用。靶点组织和亚细胞分布情况结果表明，康妇炎胶囊治疗PID的关键作用靶点倾向分布于众多的免疫细胞、子宫及其附件上，靶点更多分布于胞外区，提示细胞因子及因子间受体相互作用在本药治疗PID中的重要作用，与KEGG通路和GO功能分析结果一致，符合其作用的生理学基础。已有研究也证实，康妇炎胶囊能够增强肌体免疫抗炎功能，降低CD8+亚群比例，提高CD4+和CD4+/CD8+表达［18-19］。此外康妇炎胶囊还可抑制中性粒细胞产生活性氧、髓过氧化物酶，调节中性粒细胞杀菌方式，减少组织损伤［20］。这些结果进一步证实了本研究结果的可靠性，研究结果可为深入的调节机制的研究提供前期基础和思路参考。

综上所述，本研究采用网络药理学方法挖掘证实：康妇炎胶囊可能通过调节血流变，调控免疫细胞及相关细胞因子信号通路，改善肌体组织细胞凋亡、氧化应激、自噬和炎症水平，治疗PID。本研究结果具有网络分析的局限性，未来我们可基于此，对康妇炎胶囊治疗PID的药理学机制进行深入挖掘及验证。