基于網絡藥理學挖掘從“肝”論治潰瘍性結腸炎的機制研究*

張少軍 陳 龑 高洪娣 應光耀 閔 麗

（上海市嘉定區中醫醫院，上海 201899）

潰瘍性結腸炎（UC）是以慢性、反復發作為特點的一種腸道疾病，病變局限于直腸和結腸黏膜層，臨床主要表現為黏膜潰瘍，可出現腹痛、腹瀉或黏液膿血便等，發病率近幾年有上升趨勢，嚴重影響患者的生活質量［1-3］。患者一經發病易遷延難愈，甚至有不斷發展加重的風險，部分患者可能并發結直腸癌［4-5］。目前認為，UC屬于心身疾病，患者普遍存在敏感、焦慮、抑郁等心理健康方面問題［6-7］。中醫認為肝主疏泄，有調暢氣機的功能，若肝失疏泄，情志不調，致脾胃升降功能失常，則發為UC。本研究借助網絡藥理學的方法，分析疏肝柔肝藥物的藥物成分及靶點，探討從“肝”論治UC的作用機制。

1 資料與方法

1.1 代表藥物篩選 從中醫E百數據庫檢索UC相關方劑，檢索方式為“主治腸澼/久痢/痢疾”，篩選檢索到的處方并進行藥物種類、用藥頻次統計分析，選擇UC治療常用的從“肝”論治藥物，以柴胡、白芍為UC扶正治則的代表藥物。

1.2 UC疾病靶點的獲取 主要來源于DisGeNET數據庫，搜索DisGeNET數據庫（http：//www.disgenet.org/web/DisGeNET/menu/home），檢 索“ulcerative colitis”（disease id：C0009324）獲取UC疾病相關的靶蛋白，篩選DSI分值＜0.5的蛋白作為疾病特異性靶點進行研究。

1.3 有效成分及其對應靶點的預測 柴胡與白芍有效成分及其對應靶點的預測分別在BATMAN-TCM數據庫中（http：//bionet.ncpsb.org/batman-tcm/）檢索柴胡（CHAI HU）及白芍（BAI SHAO），BATMAN-TCM系統可以對中藥的有效成分及其對應的預測靶點相關性進行評分（score），以score≥20且P＜0.05為基準，獲取柴胡及白芍所含有的有效成分及所對應的預測靶點。

1.4“藥物成分-疾病靶標”網絡的構建 根據獲得的疾病特異性靶點和中藥有效成分對應的預測靶點，篩選出其中共同的靶點蛋白，使用Cytoscape3.2.0軟件將中藥的有效成分和其所對應治療疾病的潛在靶點構建一個“藥物成分-疾病靶標”網絡。

1.5 柴胡與白芍的靶點分析 使用BATMAN-TCM數據庫，分析柴胡、白芍治療UC的靶點。以score≥20且P＜0.05為基準，使用韋恩圖（Veny2.1）進一步研究柴胡、白芍治療UC靶點的異同。

2 結 果

2.1 藥物靶標及疾病相關基因篩選 見表1，表2。通過使用BATMAN-TCM數據庫和DisGeNET數據庫獲得UC特異性靶標及柴胡與桂枝有效成分所對應的預測靶點。兩者相互映射，分別篩選出柴胡有效藥物成分42個和白芍有效藥物成分6個，共涉及UC相關疾病的29個靶點。

2.2 建立“中藥-藥物成分-疾病靶標”網絡 見圖1。將柴胡、白芍有效成分及其所對應的疾病靶標在Cytoscape3.2.0中構建網絡，其中節點代表藥物成分和疾病靶點，邊代表藥物成分和疾病靶標之間的相互作用關系。根據網絡拓撲學參數篩選排名前10的靶點，分別為雌激素受體α（ESR1）、維生素受體（VDR）、白細胞介素-1β（IL-11β）、人凋亡相關因子（FAS）、過氧化氫酶（CAT）、瘦素（LEP）、腫瘤壞死因子（TNF）、載脂蛋白E（APOE）、白細胞介素-10（IL-10）、環氧化酶（COX2）。這10個靶點可能為從“肝”治療UC的重要靶點，其中預測的主要靶點TNF、IL-6、IL-10與有關研究報道吻合［8-10］，表明本研究結果具有一定的準確性。

表1 柴胡、白芍對UC靶點的有效藥物成分

表2 柴胡、白芍有效藥物成分對應UC的疾病靶標

圖1 柴胡、白芍“中藥-藥物成分-疾病靶標”網絡關系圖

2.3 柴胡與白芍靶點分析 見圖2。采用韋恩圖（Veny2.1）研究，柴胡和白芍治療UC靶點的異同。結果如圖2所示，柴胡、白芍共有的治療UC靶點的數量為7個，占靶點數的24.1%，柴胡的靶點數占總數的100%，而白芍則沒有單獨擁有的靶點。因此，從“肝”論治理論中，柴胡應為君藥，白芍可為臣藥，起到輔助作用。

圖2 柴胡、白芍的韋恩圖

3 討 論

UC是一種病因未明的腸道炎性疾病，發病原因較多，環境、遺傳、免疫、感染、心理因素的相互作用均可引起腸道黏膜免疫系統反應異常，最終導致炎性反應的發生。近期文獻研究顯示，UC是一種心身疾病，患者的焦慮-抑郁狀態會加重疾病的進程。在中醫學中，UC屬“腹痛”“泄瀉”“痢疾”“腸風”“臟毒”范疇。“肝”主疏泄，有調暢氣機的功能，在脾胃氣機運行過程中起重要作用，如遇七情內傷，情志不遂，易導致氣機郁滯，致使脾胃運化失常，臨床表現為焦慮、情緒低落、抑郁和腹痛、腹瀉等并現。因此，針對UC治療需從“肝”著手。

中藥含有大量藥物成分，蘊涵了極大的信息量，很難從單一的臨床研究中提取藥物物質規律及組方規律等。網絡藥理學技術可以把中藥從單靶標、單成分傳統研究思路轉變成整體、系統性調節研究。本次研究，借助中藥數據庫篩選出從“肝”論治的代表性藥物：柴胡和白芍，采用網絡藥理學的方法，通過分析柴胡和白芍的藥物成分與UC疾病的靶蛋白，進一步闡釋了從“肝”論治UC的理論依據。經過分析，柴胡和白芍治療UC的靶點為VDR、FAS、TNF、IL-10等。已有文獻報道，VDR屬于類固醇激素/甲狀腺激素受體超家族成員，其缺乏可能是UC病情加重的重要原因［11-13］。Fas是腫瘤壞死因子受體族的膜蛋白分子，是一種Ⅰ型跨膜蛋白，與腸黏膜損傷和潰瘍相關，參與UC的發病［14］。TNF、IL-10具有免疫調節和抗炎性作用，在腸道免疫中起重要作用［15-16］。韋恩圖分析得出柴胡與白芍的作用靶點中，柴胡應作為君藥，白芍可為臣藥，起到相輔相成的作用，提供了從“肝”論治藥對治療UC的思路。

本文將從“肝”論治的代表藥物柴胡與白芍的“成分-靶點”進行分析，其中部分靶點已在臨床研究中得到證實，可以說明此次預測靶點的準確性，進一步闡釋了從“肝”論治UC的重要性。