网络药理学在中药治疗男科疾病中的应用*

赵 琦，王 宁，王浩浩，冯隽龙，邓 省，王世桢，徐洪胜，闫 菲，李海松△

1 北京中医药大学东直门医院，北京100029； 2 宁夏回族自治区中卫市中医医院，宁夏 中卫 755000

近年来，药理学家针对中药独有的药理机制开展了一系列研究，如在麻黄中提取出麻黄素并证明其是一种类似于肾上腺素作用的生物碱［1］。然而，目前对于中药药理的研究仍为提取中药成分，研究单一药效的“单药-单组分-单疾病靶点”的线性模式［2］。现有方法未能更全面地对中药尤其是中药复方进行多组分、多靶点系统研究，难以体现出中药用药理论特色，传统单线程中药药理研究模式也体现出一定局限性。

随着现代生命科学的快速发展，西方医学界也逐渐认为单一药物治疗单一疾病的方式很难适用于当今多因素作用下复杂性疾病的治疗，“多成分-多靶点”药物设计理念也逐渐被认可［3］。英国药理学家Hopkins 首先引入了“网络药理学”概念，是综合高通量测序，生物信息分析，数据库检索和高级计算机统计技术等，搭建“药物-靶点-疾病”立体生物学网络，并以此为基础研究疾病发展、靶点互作、药物治疗等内容［4］。我国学者李梢将这一理论引入中医药研究，并认为中医药对于疾病的干预具有多种中药组成、多种组成间对应疾病多种靶点、药物之间协同、辅助等多种关系特征，认为可从“多组成-多靶点”研究方剂内在机制［5］。网络药理学借助系统生物学理论，从整体分析“药物-靶点-疾病”，这与中医药整体思维有诸多共同点，因此网络药理学也成为探索中医中药机制的重要学科，并呈现热门趋势。

男科疾病发病率高，病因复杂，临床中共病现象明显。中医药治疗男科病可从“多靶点-多通路”起效，而应用网络药理学探索中药治疗男科疾病作用机制的研究已大量展开，现通过对近5 年发表的中医药治疗男科疾病作用机制网络药理学研究进行综述，以期为进一步研究拓展思路。

1 网络药理学在中药研究中的应用

1.1 中药药理机制研究中药药理作用的基础是其具有的能够发挥药效的活性化合物。对于单味中药和中药复方而言，内含成分种类众多，发挥药效作用不一，也并非单独作用于某一靶点。因此，中药生物网络构建过程，也是对中药作用机制的预测和梳理过程。通过构建“中药-化合物-靶点-疾病”网络，能够全面了解中药发挥药效的活性分子及其作用靶标，通过靶点互作分析和蛋白富集分析能够具体了解作用靶点的功能和富集信号通路，为后续开展实验验证提供理论支持［6］。曹旭含等［7］利用网络药理学技术探讨乳香和没药药对治疗膝骨关节炎作用机制，发现该药对有效化学成分53 个，并预测出丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1（serine/threonine protein kinase 1，Akt1）、TP53 基因（tumor protein p53，TP53）、白细胞介素6（interleukin-6，IL-6）、肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF）、JUN、丝裂原活化蛋白激酶（mitogen activated protein kinase 1，MAPK1）等可能是“乳香-没药”治疗膝骨关节炎的关键靶点。XIE 等［8］通过构建三七“化合物-靶点-疾病”网络，认为三七及其成分可能通过调节神经递质机制如5-羟色胺（5-hydroxy tryptamine，5-HT）、多巴胺、γ-氨基丁酸传递，影响下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴及其在中枢神经系统中的信号通路，从而保护大脑神经元，发挥抗焦虑抑郁作用。

1.2 中药组方规律探索中药组方规律是中药理论核心之一，通过严谨、准确的配伍关系，让复方发挥出超越单味药物简单组合的最大化收益。传统单一药物、单一靶点功效研究很难全面解释中药配伍的内在关系，而网络药理学为科学阐述中药组方规律提供了可能。通过网络药理学分析，可根据复方中中药的活性成分和靶点数的多少决定单味中药在复方中的作用，从而根据重要性划分“君、臣、佐、使”［9］。李伯会［10］通过分析名方郁金方中药物活性成分，发现方中君药郁金在活性成分和靶点数方面占比最大，是主要治疗心血管疾病的药物，臣药栀子成分及靶点均少于郁金，佐使药主要起减少郁金和栀子毒性与引药至靶器管的辅助作用。同时，构建化合物-蛋白-基因网络，为解释中药传统配伍禁忌如“十八反”“十九畏”潜在机制的解释提供新思路。刘涛等［11］通过网络药理学技术，认为反药甘遂和甘草配伍后在调节水与电解质代谢等方面药效相反，配伍后肝药酶代谢毒性增强，一定程度上阐释了中药配伍禁忌的内在机制。

1.3 同病异治和异病同治的理论基础阐释同病异治和异病同治均为中医基础理论的重要组成。同病异治是指在不同时间、环境及患者自身状态条件下，同样一种疾病出现的证候不同，所对应的中医方药不相同［12］。在网络药理学中，通过构建药理网络，获得不同复方中药的有效成分及针对特定疾病的调节靶点和信号通路，以证明虽然中药处方不同，但均可通过疾病相关靶点、通路对疾病产生作用。如通过网络药理学发现，治疗糖尿病的多首方剂如半夏泻心汤、金津玉液汤、交泰丸、葛根芩连汤等均有针对糖尿病的作用靶点和通路，也是中医同病异治内在机制的具体体现［13］。

异病同治是在不同疾病的发展过程中，表现了类似证候，因此可以采用相同治法。通过建立复方-化合物-靶点网络，能够明确了解复方作用的多种蛋白，同时多种蛋白可对应多个病种，根据对应疾病的权重，可明确复方参与干预的多种疾病［14］。朱虹宇等［15］报道交泰丸有20 个活性成分通过92 个蛋白基因治疗糖尿病、抑郁和失眠症，其中HTR2A 和HTR2C 是交泰丸针对3 种疾病的共同蛋白，也体现了异病同治特征。

2 网络药理学在中药治疗男科疾病中的应用

中药凭借“多成分-多靶点”优势治疗男科疾病。目前，男科疾病中应用网络药理学探索中医药机制已经成为新的研究方向，以下将根据疾病种类异同，如男性不育症、前列腺疾病、性功能障碍等综述网络药理学在男科疾病中的应用。

2.1 不育症菟丝子-枸杞子药对是多首补肾填精方药如五子衍宗丸、左归丸、右归丸等的核心药对，有研究应用网络药理学研究菟丝子-枸杞子药对治疗男性不育症发现，有52 种活性成分入血发挥效应，主要通过影响TNF凋亡、PI3K/Akt信号通路、叉形头转录因子的O 亚型信号通路、甲状腺激素信号通路等，发挥治疗男性不育症的内在机制［16］。五子衍宗丸是治疗男性不育症的经典方，丁劲等［17］通过检索相关数据库，筛选出72 个活性成分，对应得到35 个可能有作用的相关靶点，认为五子衍宗丸主要通过氧化和抗氧化治疗男性不育症。黄精赞育胶囊是国医大师王琦教授用于治疗男性少弱精子症的著名中成药［18］。阎基等［19］通过利用反向分子对接技术，建立黄精赞育胶囊的“成分-靶点-通路”网络，得到黄精赞育胶囊7 个入血成分，22个靶点蛋白和30条通路与少弱精子症相关。认为黄精赞育胶囊主要通过激素调节、细胞凋亡、细胞结构、代谢、炎症及免疫相关蛋白靶点及通路，起治疗少弱精子症的作用。

2.2 前列腺疾病前列腺疾病是男科常见病，也是临床疑难病，主要包括前列腺炎、前列腺增生、前列腺癌等。慢性前列腺炎（chronic prostatitis，CP）指前列腺受到异常刺激后，出现小腹会阴部不适、排尿异常的症候群［20］。有报道运用网络药理学技术研究八正散加减方治疗CP 的作用机制，筛选出有效化合物87 个，对应靶点69 个，证明八正散加减方主要通过抗炎、调节免疫等途径治疗CP，同时通路富集分析表明，八正散加减方也可通过丝裂原活化蛋白激酶10（mitogen activated protein kinase，MAPK10）、STAT3 等基因参与调控前列腺炎［21］。刘胜京等［22］利用网络药理学联合分子对接研究前列舒通胶囊治疗CP 的作用，认为前列舒通可通过调节氧化应激反应、凋亡信号通路、脂多糖、活性氧代谢等方式治疗CP，并且分子对接结果显示相关蛋白与药物活性成分对接良好，侧面证明前列舒通的治疗价值。张天宇等［23］整合多个药理学平台，筛选出前列腺1 号方79 个有效成分，33 个靶蛋白和11 条与CP 相关信号通路，证明其治疗作用可能体现在抗炎、调整细胞代谢、免疫和神经调节等方面。

良性前列腺增生（benign prostatic hyperplasia，BPH）主要表现为尿频、尿急、排尿困难等。陶蕊等［24］根据网络药理学预测二至丸治疗BPH 的内在机制，共筛选出潜在有效成分19 个，20 条基因本体论功能富集分析（gene ontology，GO）和5条主要KEGG 富集分析（kyoto encyclopedia of genes and genomes，KEGG）通路，证明二至丸可通过上调线粒体膜电位1（mitochondrial membrane potential 1，MMP1）和下调KLK3 等基因表达，促进凋亡、抑制增殖等途径治疗BPH。杨安平等［25］研究桂枝茯苓丸治疗BPH 的作用机制，分析得到桂枝茯苓丸14 种重要成分，44 个关键蛋白，认为桂枝茯苓丸可能作用机制为白桦脂酸发挥雌激素样作用，与雌激素受体α（estrogen receptorα，ERα）结合，抑制前列腺增生。

前列腺癌是导致男性疾病和死亡的重要原因，全球每年有大约160 万男性被确诊为前列腺癌，根据网络药理学方法鉴定中药的抗癌机制也是当前研究的热点［26］。胡杨等［27］根据网络药理学方法鉴定当归贝母苦参丸治疗前列腺癌有效成分26个，关键蛋白34个，主要涉及抑制细胞增殖、促进凋亡、抑制迁移以及肿瘤血管生成等通路。西黄丸是治疗早期恶性肿瘤的名方，具有清热解毒、化痰散结等功效，有研究通过网络药理学鉴定西黄丸有效成分27种，筛选出前列腺癌治疗靶点40个，涉及生物过程包括泛素化、蛋白异二聚活性、转录因子活性等，显示出西黄丸多成分、多靶点治疗前列腺癌的特征［28］。王庆哲等［29］利用BATMANTCM 数据库预测四君子汤成分及靶点，并通过生物信息学数据库鉴定出四君子汤能通过靶向诱导型前列腺素内过氧化物合酶（prostaglandinendoperoxide synthase 2，PTGS2）基因表达，从而逆转前列腺癌的发生发展。

2.3 性功能障碍男性性功能障碍包括勃起功能障碍（erectile dysfunction，ED）、早泄等。WANG 等［30］通过网络药理学方法研究右归丸联合补中益气汤治疗ED 和早泄的机制，共鉴定出9 种化学成分和62种蛋白靶点，主要通过MAPK信号通路、癌症蛋白多糖、多巴胺能突触、甲状腺激素信号通路、环磷酸腺苷（cyclic adenosine monophosphate,cAMP)信号通路和神经活性配体-受体相互作用等途径治疗ED。有报道全面研究五子衍宗丸药效机制，认为五子衍宗丸治疗不育、阳痿、早泄主要通过10 个共性靶点和6 条共性通路发挥药效作用，体现出中药异病同治内在机制［31］。

3 小结

目前，网络药理学技术已经深入中药机制研究的各个方面，如揭示中药作用机制，预测中药新的适应症，阐释中医理论提供新视角等。网络药理学研究模式也更加契合中医学整体思维方式，在一定程度起到揭示中医中药内涵的作用。运用网络药理学方法研究男科疾病可以看出，多首中药名方如五子衍宗丸、右归丸、八正散等治疗各种男科疾病发挥了多成分、多靶点特性，同时TNF-α、MAPK、PI3K/Akt 等“明星”通路也是中医药干预疾病的重要途径，从而发挥抗炎、抗肿瘤、抗氧化、调节免疫等作用，从分子机制角度证实中医药作用的合理性和有效性。但是，以上结果仅为药理学数据库、计算机分析得出的预测结果，其准确性值得探讨，应进行相应动物和细胞实验对其结果进行验证，形成“预测-验证”的闭环网络，从而为探索中药的作用机制提供证据，进一步促进中医药现代化和国际化的发展。