基于网络药理学探讨麻杏苦甘汤防治急性咽喉炎的分子机制

摘要：目的" 借助网络药理学，初步探讨麻杏苦甘汤防治急性咽喉炎的分子机制。方法" 基于中药系统药理学分析平台TCMSP检索并筛选麻杏苦甘汤中药物活性成分，借用Uniprot数据库获得活性成分靶点，对于TCMSP数据库未收录的中药通过HERB数据库检索其化学成分;通过GeneCards和DrugBank数据库筛选急性咽喉炎靶点，使用FUNRICH软件获得共有靶点;通过STRING数据库和Cytoscape3.9.1分析蛋白相互作用并筛选核心靶点;通过Metascape数据库对共有靶点进行GO富集分析和KEGG通路分析。结果" 通过TCMSP和HERB数据库筛选到麻杏苦甘汤的活效成分共170种，活性成分靶点380个，与急性咽喉炎的共有靶点118个;通过蛋白相互作用分析获得麻杏苦甘汤可能作用于急性咽喉炎的30个核心靶点及5个关键靶点AKT1、TP53、TNF、IL6、EGFR;通过GO分析获得1770条生物过程，156条分子功能和82条细胞组分;通过KEGG通路分析并筛选发现AGE-RAGE、P13K-Akt、JAK-STAT及NF-κB信号通路可能是麻杏苦甘汤发挥作用的主要信号通路。结论" 通过网络药理学发现麻杏苦甘汤与急性咽喉炎存在共有靶点，麻杏苦甘汤可对急性咽喉炎具有一定的防治作用，其主要靶点可能与AKT1、TP53、TNF、IL6、EGFR等炎症因子有关，并且可能通过糖代谢相关通路、P13K-Akt信号通路、JAK-STAT信号通路及NF-κB等炎症通路发挥作用，可为后期的体内外实验提供理论指导和依据。

关键词：麻黄;杏仁;银柴胡;苦豆子;网络药理学;急性咽喉炎

中图分类号：R766.5" " " " " " " " " " " " " " " " "文献标识码：A" " " " " " " " " " " " " " " " "DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2025.01.003

文章编号：1006-1959（2025）01-0016-06

Molecular Mechanism of Maxing Kugan Decoction in the Prevention and Treatment

of Acute Pharyngitis Based on Network Pharmacology

HUANG Xiaofen1， ZHOU Yuan2

（1.Key Laboratory of Ningxia Ethnomedicine Modernization， Ministry of Education， Ningxia Medical University/Ningxia

Regional Key Laboratory of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine for Prevention and Treatment

of Regional High Incidence Disease， Yinchuan 750004， Ningxia， China;

2.Department of Endocrine Geriatrics， Qingtongxia People's Hospital， Qingtongxia 751607， Ningxia， China）

Abstract： Objective" To explore the molecular mechanism of Maxing Kugan decoction in the prevention and treatment of acute pharyngitis based on network pharmacology. Methods" Based on the traditional Chinese medicine system pharmacology analysis platform TCMSP， the active components of Maxing Kugan decoction were searched and screened， and the active component targets were obtained by using Uniprot database. The chemical components of traditional Chinese medicine not included in TCMSP database were searched by HERB database. The targets of acute pharyngitis were screened by GeneCards and DrugBank databases， and the common targets were obtained by FUNRICH software. STRING database and Cytoscape 3.9.1 were used to analyze protein interactions and screen core targets. GO enrichment analysis and KEGG pathway analysis were performed on the common targets through the Metascape database. Results" A total of 170 active components of Maxing Kugan decoction were screened by TCMSP and HERB databases， 380 active component targets， and 118 common targets with acute laryngitis; through protein interaction analysis， 30 core targets and 5 key targets AKT1， TP53， TNF， IL6 and EGFR of Maxing Kugan decoction might act on acute pharyngitis were obtained. Through GO analysis， 1770 biological processes， 156 molecular functions and 82 cellular components were obtained. Through KEGG pathway analysis and screening， it was found that AGE-RAGE， PI3K-Akt， JAK-STAT and NF-κB signaling pathways might be the main signaling pathways of Maxing Kugan decoction. Conclusion" Through network pharmacology， it is found that Maxing Kugan decoction has a common target with acute laryngitis. Maxing Kugan decoction can have a certain preventive and therapeutic effect on acute laryngitis. The main target may be related to AKT1， TP53， TNF， IL6， EGFR and other inflammatory factors， and may play a role in inflammatory pathways such as glucose metabolism-related pathways， PI3K-Akt signaling pathways， JAK-STAT signaling pathways and NF-κB， which can provide theoretical guidance and basis for later in vivo and in vitro experiments.

Key words：Mahuang; Xingren; Yinchaihu; Kudouzi; Network pharmacology; Acute pharyngitis

急性咽喉炎（acute pharyngitis）是指位于呼吸系统上部的口咽部黏膜的炎症，主要是由病毒和细菌引起的，易出现喉咙痛、咳嗽和吞咽困难等症状，该病进展迅速，若不及时采取控制措施，随着疾病反复发作及病情进一步进展可能会引起喉部肿胀、呼吸困难、喉梗阻等症状，情节严重还会引起窒息，严重影响患者生活质量[1，2]。目前临床上治疗咽喉炎主要以抗菌、抗炎、抗病毒、解除平滑肌痉挛及改善黏膜水肿为主，以消除气道炎症状态，继而改善其临床症状[3]，但是长期使用该类药物容易引起耐药性，不良反应较大，影响患者痊愈[4，5]。近年来，中医药的临床应用越来越广泛，中西医结合的治疗方法在缓解疾病症状，促进疾病好转方面具有积极作用[6]。麻杏苦甘汤源自经典方剂“三拗汤”，在三拗汤组方基础上加减而成，主要由麻黄、银柴胡、杏仁、苦豆子和甘草组成，其中麻黄是君药，银柴胡、杏仁为臣药，苦豆子为佐药，甘草为使药，均是宁夏地区道地药材。根据麻黄发汗解表、宣肺平喘，银柴胡除虚热，杏仁降气止咳平喘，苦豆子清热解毒，甘草祛痰止咳止痛的功效，认为麻杏苦甘汤寒温并用，辛开苦降，君臣佐使药相须相制，有止咳平喘、清解里热、养阴润燥之功，可使全身气机调达，病邪有路可遁，疫毒邪热可消，气血津液通调，肺系功复安宁。目前麻杏苦甘汤的作用机制尚未清晰，故本研究借助网络药理学对麻杏苦甘汤的有效成分、作用靶点及急性咽喉炎的靶点和信号通路进行预测，为其后续的研究提供参考。

1资料与方法

1.1有效成分的收集" 运用中药系统药理学分析平台TCMSP（https：//tcmsp-e.com/tcmsp.php）收集麻杏苦甘汤中5味药物的化学成分，并以药物相似性（DL）≥0.18和口服生物利用度（OB）≥30%为标准筛选药物活性成分;由于TCMSP数据库未收录苦豆子的有效成分，故通过HERB数据库检索其化学成分，由此筛选出麻杏苦甘汤中5味药的活性成分、化合物及对应的靶点。将筛选出来的靶点通过Uniprot数据库（http：//www.uniprot.org/）转换为相对应的基因。

1.2麻杏苦甘汤活性成分靶点筛选" 将有效成分的MOLID依次导入TCMSP数据库查询得到麻黄、银柴胡、杏仁和甘草的对应靶点，并使用Uniprot（https：//www.uniprot.org/）数据库对作用靶点的蛋白名称进行标准化，同时借用HERB数据库检索苦豆子的活性成分靶点，获得活性成分靶点。

1.3疾病靶点的获取" 以“Acute pharyngitis”为关键词，通过GeneCards（https：//www.genecards.org/）和Relevance score≥2.918对急性咽喉炎的靶点进行筛选，并将药物与疾病的靶点信息导入FUNRICH软件中，绘制韦恩图。

1.4蛋白相互作用及PPI网络图" 将麻杏苦甘汤和急性咽喉炎的共有靶点导入STRING数据库，选择“human”物种，进行蛋白质相互作用分析，构建蛋白质-蛋白质相互作用网络图（PPI网络图），并借用Cytoscape3.9.1进行拓扑分析筛选核心靶点。

1.5 GO功能分析与KEGG通路富集分析" 通过Metascape数据库对麻杏苦甘汤和急性咽喉炎的共有靶点进行GO分析和KEGG通路富集分析。将靶点、通路通过EXCEL的整理、编辑后导入微生信平台（bioinformatics.com.cn），构建“药材-成分-靶点-通路”网络图，预测麻杏苦甘汤可能作用于急性咽喉炎的潜在靶点及通路。

2结果

2.1麻杏苦甘汤有效成分" 基于中药系统药理学分析平台TCMSP共获得活性成分144种，其中麻黄23种、银柴胡10种、杏仁19种、甘草92种;通过HERB数据库检索其化学成分，获得26种，因此麻杏苦甘汤的有效成分共170种。

2.2麻杏苦甘汤活性成分靶点" 通过TCMSP数据库筛选及Uniprot数据库对作用靶点的蛋白名称进行标准化共得到2632个活性成分靶点，去掉重复值，得到380个靶点。

2.3疾病靶点" 共收集到1110个靶点，将药物与疾病的靶点信息导入FunRich软件中，绘制韦恩图，获得麻杏苦甘汤和急性咽喉炎的共有靶点118个，见图1。

2.4蛋白相互作用及PPI网络图" 将麻杏苦甘汤和急性咽喉炎的118个共有靶点导入STRING数据库，选择“human”物种，进行蛋白质相互作用分析，获得118个节点，2793条边;将共有靶点TSV文件导入Cytoscape3.9.1数据库，基于度值（degree， DC）、平均中心度（betweenness centrality， BC），紧密度（closeness centrality， CC）进行拓扑分析，将超过平均值的前30个靶点作为核心靶点，构建蛋白质-蛋白质相互作用网络图（PPI网络图），获得20个节点，190条边，其中节点表示蛋白质，连接边数量表示各蛋白质间的作用关系强度，见图2;根据度值把前5作为关键靶点，见表1。

2.5 GO功能分析与KEGG通路分析" 通过Metascape数据库对麻杏苦甘汤和急性咽喉炎的118个共有靶点进行 GO富集分析和KEGG通路分析。GO分析共获得2008条GO功能，其中，1770条生物过程（biological process， BP），156条分子功能（molecular function， MF），82条细胞组分（cellular component， CC）。BP主要富集在对无机物、外源性刺激的调节、细胞迁移的调节、激素应答及细胞群增值、细胞凋亡的调控等方面;CC主要富集在膜筏、转录调控复合体、细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶、受体复合物、Bcl-2家族蛋白复合物、核被膜、细胞外基质等;MF主要富集在细胞因子受体结合、转录因子结合、蛋白质特异结合、激酶结合和调节及氧化还原酶活性、磷酸酶、蛋白酶结合等，见图3。

以P≤0.05为标准进行KEGG通路分析和筛选，按P值从小到大对进行排序，将排名前20的通路进行可视化展示，见图4，排名前10的富集基因见表2。结果显示，AGE-RAGE信号通路、P13K-Akt信号通路、JAK-STAT信号通路及NF-κB等信号通路可能是麻杏苦甘汤防治急性咽喉炎的关键通路。

3讨论

急性咽喉炎是常见的呼吸系统疾病之一，具有发病率高、病情进展快等特点，若病情未及时控制可引起一系列并发症，因西北地区深居内陆，为半干旱、干旱特点的温带大陆性气候，地域性燥气为主、兼见季节性寒气是西北之域气候环境的特殊所在，易致阴液耗伤，内燥生成，所以西北地区以燥证为主，寒燥邪气是最主要的致病因素，寒燥之邪经皮毛、口鼻伤肺易产生咳嗽、哮喘、咽喉炎等呼吸系统疾病，因此西北地区急性咽喉炎更为常见和多发。中医学中并无急性咽喉炎的病名，而是依据其临床表现和体征而将其归为“急喉痹”范畴内[7]，认为其病理特征为本虚标实，正气虚弱为本，风热邪毒等为标，病位主要在肺，多与外感风热、肺胃热盛等有关，强调个体化治疗，以疏风解表、清热解毒利咽为最佳治疗方式[8，9]。

麻杏苦甘汤是在三拗汤组方基础上加减银柴胡和苦豆子而成，寒温并用，辛开苦降，具有止咳平喘、清解里热、养阴润燥之功。通过网络药理学得到麻杏苦甘汤有170种有效成分，380个活性成分靶点，与急性咽喉炎交集靶点118个，2008条富集分析条目，188条通路分析条目，表明麻杏苦甘汤可能通过多种有效成分、多靶点防治急性咽喉炎。通过靶点分析，共获得麻杏苦甘汤和急性咽喉炎共有靶点118个，占麻杏苦甘汤靶点的19.1%，占急性咽喉炎靶点的72.3%，通过拓扑分析筛选得到核心靶点共30个，关键靶点5个，主要是AKT1、TP53、TNF、IL6、EGFR，表明麻杏苦甘汤可以对急性咽喉炎发挥作用。

Akt是一种丝氨酸/苏氨酸激酶，活化的Akt可通过磷酸化多种酶、激酶和转录因子等调节细胞功能，可通过下游多种途径对靶蛋白进行磷酸化而发挥抗凋亡作用[10]。TP53是一种癌基因，在癌症发生发展中发挥作用。TNF是一种多效性细胞因子，是免疫系统的主调节因子。研究表明[11]，TNF在宿主防御中有两种相反的功能，在低水平下，TNF具有有益的稳态功能，在高浓度下，TNF可能是有害的，可促进炎症和器官损伤。IL6是淋巴细胞、单核细胞、巨噬细胞分泌的促炎细胞介质，可诱导白细胞向咽喉黏膜聚集，引起炎性红肿疼痛，并导致毛细血管通透性增加，引起局部黏膜肿胀[12]。表皮生长因子受体（EGFR）是一种跨膜糖蛋白，EGFR通过其内在的酪氨酸/激酶活性与其配体的进行相互作用导致其自磷酸化，可引起多种信号转导途径，参与细胞增殖、细胞运动等[13]。

GO富集分析发现，靶点主要参与激素应答、激酶、细胞因子、转录因子的结合，影响细胞凋亡的调控、细胞群的增值、细胞迁移的调节、蛋白质特异结合，主要在膜筏、核被膜、细胞外基质、转录调控复合体等发挥作用。KEGG通路分析发现麻杏苦甘汤可能通过AGE-RAGE、P13K-Akt、JAK-STAT及NF-κB信号通路发挥作用。AGE-RAGE信号通路是指由高血糖引起的蛋白质糖基化产物与其受体结合，进而引发一系列反应的信号传导通路，在生理衰老和年龄相关的疾病以及糖尿病、类风湿关节炎及系统性硬化症等疾病中AGE会增高，AGE与其细胞结合受体RAGE两者相互作用可以促进NADPH氧化酶和核因子NF-κB的活化进而引起各种炎症基因的转录激活[14，15]。P13K-Akt是一种细胞内信号转导途径，响应细胞外信号，促进代谢、增殖、细胞存活、生长和血管生成，调节细胞存活、生长、增殖、转移和代谢。PI3Ks是一种脂质激酶，可将磷脂酰肌醇3，4，5-三磷酸（PIP3）水解为磷脂酰肌醇4，5-二磷酸（PIP2），从而阻断PI3K下游靶点Akt，P13K-Akt也可被TLR4及其他病原体识别受体、细胞因子和趋化因子和Fc受体激活，从而调节下游信号，控制细胞因子的产生[16]。P13K-Akt通路的异常激活与各种人类癌症和糖尿病有关心血管疾病、神经系统疾病、自身免疫性疾病、炎症性疾病及肝脏疾病相关等相关，在许多疾病的发病和进展中起着至关重要的作用。近年来，有研究表明[10]，抑制P13K-Akt信号通路可降低细胞炎症、凋亡和氧化应激。JAK-STAT信号通路是一种普遍表达的细胞内信号转导通路，参与细胞增殖、分化、凋亡和免疫调节等多种关键生物学过程，现已证实有50多种激素、干扰素、白细胞介素和集落刺激因子等细胞因子与JAK-STAT信号通路有关，可介导造血、免疫调节、组织修复、炎症、细胞凋亡和脂肪形成等。目前，越来越多的证据表明[17，18]，JAK-STAT信号通路的持续激活与许多免疫和炎症疾病密切相关。NF-κB在未受刺激时与IκB形成复合物，以非活化形式存在于细胞中，但是当IκB发生磷酸化后，就会释放NF-κB，NF-κB由细胞质转移至细胞核，刺激炎症因子的释放，促进炎症因子、细胞粘附分子蛋白和趋化因子的表达，TLR4的活化最终表现在mRNA和蛋白水平上激活NF-κB，而NF-κB信号通路的激活主要可诱导促炎细胞因子的释放[19，20]。

本研究通过网络药理学分析发现，麻杏苦甘汤可通过AKT1、TP53、TNF、IL6、EGFR等靶点及AGE-RAGE、P13K-Akt、JAK-STAT、NF-κB等多种信号通路改善急性咽喉炎炎症反应进而防治急性咽喉炎，初步为麻杏苦甘汤防治急性咽喉炎的实验研究提供理论依据，但目前还存在缺乏药理学实验、细胞毒性试验、现代科学技术手段的验证，后期将进行相关的实验研究，进一步验证麻杏苦甘汤的作用机制。

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收稿日期：2023-12-20;修回日期：2024-01-25

编辑/王萌

作者简介：黄晓芬（1989.11-），女，宁夏银川人，硕士，实验师，主要从事中医学方药研究