基于斑馬魚模型與中醫藥整合藥理學平臺研究天麻的抗癲癇作用及潛在機制

裴文強，單 毅，張友剛, ，賈獻慧，汪海洋，王曉靜，田青平，韓利文，姚慶強

基于斑馬魚模型與中醫藥整合藥理學平臺研究天麻的抗癲癇作用及潛在機制

裴文強1，單 毅1，張友剛1, 2，賈獻慧1，汪海洋1，王曉靜1，田青平2，韓利文1*，姚慶強1

1. 山東第一醫科大學（山東省醫學科學院）藥學與制藥科學學院，山東 濟南 256200 2. 山西醫科大學藥學院，山西 太原 030001

利用斑馬魚模型和中醫藥整合藥理學平臺（TCMIP），探究天麻抗癲癇的主要活性成分及潛在的作用機制。采用健康發育至72 h的AB系斑馬魚幼魚為實驗動物，以氨茶堿誘導形成癲癇模型，觀察天麻對斑馬魚癲癇樣行為的改善作用；利用TCMIP篩選天麻抗癲癇的靶點，構建天麻與癲癇的蛋白質相互作用（protein-protein interaction，PPI）網絡，繪制藥材-成分-靶點-通路-疾病網絡；利用Autodock vina軟件對活性成分和靶點進行分子對接。天麻對氨茶堿誘導的斑馬魚的癲癇樣行為發生頻率具有顯著改善作用（＜0.05）。通過TCMIP v2.0整合分析發現，天麻抗癲癇的核心靶點有25個，天麻素、天麻醚苷、谷甾醇、棕櫚酸、西托糖苷可能是天麻抗癲癇的主要活性成分；這些活性成分可以直接作用于相應關鍵靶點，參與調節神經遞質的平衡、維持神經元細胞正常電生理活動并影響酮體生成。天麻對癲癇樣癥狀具有明顯的改善作用，其抗癲癇的潛在機制可能與調節神經遞質的平衡、神經元細胞的電生理穩態和酮體的生成有關，為天麻的臨床應用提供理論依據。

天麻；癲癇；斑馬魚；整合藥理學；天麻素；天麻醚苷；谷甾醇；棕櫚酸；西托糖苷

癲癇是一種由多種原因引起的復雜的神經系統疾病，常伴隨運動、感覺、植物神經、意識等障礙，嚴重危害人類的健康。隨著我國人口老齡化，老年人群中癲癇發病率呈上升趨勢。難治性神經系統疾病的創新藥物研發進展緩慢，現有的抗癲癇藥物不良反應較大，因此，尋找新型、高效、低毒的抗癲癇藥物仍然是臨床迫切需要解決的問題[1]。

天麻為蘭科植物天麻Bl.的干燥塊莖，主產于湖北、四川、陜西等地[2]。《本草綱目》中記載天麻“眼黑頭旋，風虛內作，非天麻不能治。天麻乃定風草，故為治風之神藥”。研究發現，天麻對神經細胞損傷具有顯著的保護作用，具有抗驚厥、防止癲癇大發作、鎮靜催眠、鎮痛等作用[3-4]。中醫臨床治療癲癇的處方中，其核心藥味均有天麻[5]。但天麻抗癲癇的具體物質基礎和作用機制仍有待深入挖掘。

目前用于癲癇疾病研究的模型主要為大鼠和小鼠模型，在大規模藥物篩選方面具有局限性且成本較高。斑馬魚作為一種新興的模式動物，基因組與人類同源性達到87%。研究發現，斑馬魚中可觀察到嚙齒動物類似的癲癇表型，且斑馬魚產卵量高、實驗周期短、成本低，可以實現高通量篩選[6-8]。中醫藥整合藥理學研究平臺（TCMIP）作為一個專業的網絡藥理學工具，整合了中醫藥百科全書（ETCM）等優質的數據庫資源，通過人工智能、網絡可視化等先進的方法形成了其獨特的優勢，可以為研究天麻抗癲癇的潛在作用機制提供強大的數據支撐和計算輔助[9]。本研究采用模式動物斑馬魚觀察天麻對癲癇發作的保護作用，并利用TCMIP平臺分析其潛在機制。

1 材料

1.1 動物

AB型斑馬魚，由山東省科學院藥物篩選技術重點實驗室提供，飼養于斑馬魚養殖系統，溫度設定為28 ℃，pH 6.8～7.5，14 h光照/10 h黑暗，用豐年蟲早晚飼喂2次。實驗所用幼魚均由健康雌雄魚以2∶1比例自然交配而得。

1.2 藥品與試劑

天麻（批號20191103）購自安徽六安，由山東第一醫科大學（山東省醫學科學院）藥學與制藥科學學院韓利文副研究員鑒定為蘭科植物天麻Bl.的干燥塊莖；氨茶堿（質量分數為98%）、丙戊酸鈉（質量分數為98%）購自阿拉丁試劑公司；天麻素（批號B21243，質量分數≥98%）購自源葉生物；乙腈為色譜純，其余試劑為分析純。

1.3 儀器

斑馬魚養殖系統（北京愛生公司）；LC-30A液相色譜系統、Shim-pack GIST C18色譜柱（100 mm×3.0 mm，2 μm）（日本島津公司）；SZX-16型體視熒光顯微鏡（日本Olympus公司）；SPX-300B-G型博訊光照培養箱（上海基星生物科技有限公司）。

2 方法

2.1 天麻提取物的制備及含量測定

天麻用粉碎機粉碎，過60目篩，稱取10 g天麻粉末，置于500 mL圓底燒瓶中，加入100 mL 80%乙醇，加熱回流提取2次，每次1 h，合并提取液，減壓濃縮，真空干燥，得到天麻提取物，于4 ℃保存，臨用前用蒸餾水稀釋至所需濃度。

按照《中國藥典》2020年版方法進行測定，以乙腈-0.05%磷酸水溶液梯度洗脫，檢測波長220 nm，以天麻素為對照品，外標一點法計算，天麻提取物中天麻素的質量分數為1.24%。

2.2 藥液的配制

精密稱定氨茶堿，溶于蒸餾水，配制成質量濃度為10 mg/mL的溶液；精密稱定丙戊酸鈉，溶于蒸餾水，配制成質量濃度為100 mg/mL的溶液。于4 ℃保存備用，臨用前用蒸餾水稀釋至所需濃度。

2.3 斑馬魚實驗

將正常孵化的受精后72 h（hours post- fertilization，hpf）斑馬魚幼魚轉移至6孔板中，設置模型組、丙戊酸鈉（0.25 mg/mL）組和天麻提取物（0.1、1.0、10.0 mg/mL）組，每組10條。各給藥組加入相應藥物預處理24 h后，各組再加入氨茶堿（2 mg/mL）造模4 h，觀察斑馬魚幼魚活動情況，記錄斑馬魚抽搐頻率（1 min內發生抽搐的次數）。

2.4 天麻活性成分和癲癇相關靶點的獲取

以“天麻”為關鍵詞，在TCMIP v2.0藥材數據庫功能模塊中檢索獲得天麻的活性成分及靶點；以“癲癇”“癲癇痙攣”“癲癇性發作”“癲癇持續狀態”為關鍵詞在疾病相關分子庫模塊進行檢索，獲取癲癇相關的靶點。

2.5 天麻與癲癇靶點蛋白質相互作用（protein- protein interaction，PPI）網絡的構建及核心靶點的篩選

通過TCMIP v2.0的中醫藥關聯網絡挖掘功能模塊構建天麻與癲癇靶點的PPI網絡。計算網絡拓撲值，以度值、節點緊密度、節點介度的2倍中位數卡值，獲得核心節點。將篩選到的天麻與癲癇的共同靶點作為核心靶點。度值越高，相應核心節點的重要性越高。

2.6 核心靶點基因本體（gene ontology，GO）功能和京都基因與基因組百科全書（Kyoto encyclopedia of genes and genomes，KEGG）通路富集分析

將“2.5”項下得到的核心靶點分別導入DAVID（https://david.ncifcrf.gov/）和Reactome（https:// reactome.org/）進行GO功能和KEGG通路富集分析。

2.7 藥材-成分-核心靶點-通路-疾病網絡的構建

在中藥網絡調控機制挖掘結果界面中自定義關聯網絡可視化功能區，繪制網絡圖，將“2.5”項下補充的天麻與癲癇的共同靶點添加到網絡圖中。

2.8 天麻活性成分與抗癲癇相關靶點的分子對接

將天麻活性成分和抗癲癇相關靶點進行分子對接，運用PubChem（https://pubchem.ncbi.nlm.nih. gov/）找到活性成分的3D結構，進行能量最低處理。將從Uniprot（https://www.uniprot.org/）中得到的蛋白名稱輸入RCSB PDB（https://www.rcsb.org/）中，得到關聯的蛋白質，進行純凈、加氫、加電荷等處理，運用Autodock Vina[10]進行分子對接。

2.9 數據分析

3 結果

3.1 天麻對癲癇斑馬魚的保護作用

氨茶堿可刺激內源性腎上腺素和去甲腎上腺素的釋放，可引起斑馬魚運動失調、抽搐引起的背部扭曲等癲癇癥狀，常用于制備斑馬魚癲癇模型[11]，而加入丙戊酸鈉后，斑馬魚癲癇樣癥狀明顯減輕[12]。如圖1所示，1.0、10.0 mg/mL天麻提取物能夠顯著抑制斑馬魚幼魚的癲癇樣抽搐（＜0.05），呈劑量相關性，表明天麻對斑馬魚的癲癇樣發作具有一定的保護作用。

與模型組比較：*P＜0.05 **P＜0.01

3.2 天麻活性成分及癲癇相關靶點的獲取

如表1所示，共收集到天麻的21個活性成分，分別為天麻素、天麻醚苷、谷甾醇、香草醛、琥珀酸、西托糖苷等，其中7個活性成分未檢索到候選靶點，故未列出；共有233個候選靶點。通過疾病相關分子庫共獲得癲癇疾病描述的相關靶點共97個，其中“癲癇”20個、“癲癇性發作”1個、“癲癇痙攣”7個、“癲癇持續狀態”69個。

3.3 天麻與癲癇靶點PPI網絡的構建

如圖2所示，天麻與癲癇靶點的PPI網絡有55個節點，度值越高，其在網絡中的作用越高。度值排名前10的節點分別為核受體輔激活因子1（nuclear receptor coactivator 1，NCOA1）、雌激素受體1（estrogen receptor 1，ESR1）、糖皮質激素受體（nuclear receptor subfamily 3 group C member 1，NR3C1）、核轉錄因子-κB（nuclear factor-kappa B，NFKB1）、核受體輔激活因子2（nuclear receptor coactivator 2，NCOA2）、鈣調蛋白1（calmodulin 1，CALM1）、雌激素受體（androgen receptor，AR）、雌激素受體2（estrogen receptor 2，ESR2）、-甲基--天冬氨酸受體2A（-methyl--aspartate receptor 2A subunit，GRIN2A）、電壓門控鈉通道-8α亞型（mus musculus voltage-gated sodium channel type 8α，SCN8A）。此外，還有5個節點為天麻與癲癇的共同靶點，分別為γ-氨基丁酸A受體（γ-aminobutyric acid，GABRA1）、4-氨基丁酸轉氨酶（4-aminobutyrate aminotransferase，ABAT）、醛脫氫酶5家族A1（aldehyde dehydrogenase 5 family, member A1，ALDH5A1）、電壓門控鈉通道-1α亞型（mus musculus voltage-gated sodium channel type 1α，SCN1A），提示這些靶點為天麻抗癲癇的關鍵靶點。

表1 天麻中的活性成分

綠色為中藥的靶點；紫色代表疾病與中藥的共同靶點；繽紛紅色代表疾病靶點

3.4 核心靶點GO和KEGG富集分析

將核心靶點導入DAVID進行GO分析，得到＜0.05的生物學功能條目共72條，其中生物過程（biological process，BP）、細胞組分（cell component，CC）和分子功能（molecular function，MF）各39、13、19條，按照重要性選擇前5條分別進行可視化分析，如圖3所示。將核心靶點導入Reactome Pathway進行KEGG分析，共得到105條通路，將前30條進行可視化操作，如圖4所示，涉及核受體轉錄過程（nuclear receptor transcription pathway）、基因轉錄途徑（generic transcription pathway）、化學突觸傳遞（transmission across chemical synapses）、β細胞發育的調控（regulation of β-cell development）、L1和錨蛋白類的相互作用（interaction between L1 and ankyrins）、細胞內受體的泛素化修飾（SUMOylation of intracellular receptors）、γ-氨基丁酸受體的激活（GABA receptor activation）、門冬氨酸受體的釋放及谷氨酸的結合與活化（unblocking of NMDA receptors，glutamate binding and activation）、27-羥基膽固醇合成膽汁酸和膽鹽（synthesis of bile acids and bile salts via 27-hydroxycholesterol）等通路。

圖3 天麻抗癲癇核心靶點的GO分析

圖4 天麻抗癲癇核心靶點的KEGG分析

3.5 藥材-成分-核心靶點-通路-疾病網絡的構建

如圖5所示，天麻的7種成分（天麻醚苷、天麻、谷甾醇、香草醛、棕櫚酸、西托糖苷、琥珀酸）主要通過作用于NCOA1、NR3C1、ESR1、GABRA1等靶點以及膽汁酸、膽汁酸鹽的合成和循環、γ-氨基丁酸受體的激活、門冬氨酸受體的釋放、細胞內受體的泛素化修飾、核受體傳導、琥珀酸半醛脫氫等通路，從而發揮抗癲癇作用。

“□”為藥材，“◇”為活性成分，“○”為核心靶點，“△”為通路，“”為疾病

3.6 分子對接結果

在PubChem中尋找“藥材-成分-核心靶點-通路”網絡中活性成分對應的小分子，與核心靶點進行分子對接，小分子與靶點蛋白的結合能越低，越可能發揮更大的作用。如表2所示，谷甾醇與電壓門控鉀離子通道KCNQ2及NCOA1、棕櫚酸與CALM1、西托糖苷與KCNQ2及NCOA2、天麻醚苷與KCNQ2、CALM1、NCOA2、NCOA1、GRIN2A，天麻素與CALM1、NCOA2、GRIN2A均具有低于原配體的結合能。天麻素、天麻醚苷與SCN5A和ALDH5A1具有較低且相近的結合能，提示這些活性分子可能通過作用于相關靶點，從而發揮抗癲癇作用。結合能較低的活性分子和靶點蛋白對接結果如圖6所示，活性分子都能很好地嵌入到靶點蛋白的活性口袋中。

4 討論

大腦神經元的異常放電是癲癇的典型病因，與神經元突觸的興奮性和抑制性遞質的平衡相關。生理狀態下，神經元突觸興奮與抑制性遞質平衡，神經元膜保持穩定狀態，當興奮性遞質過多或抑制性遞質過少時，膜的穩定性發生變化，產生異常放電。GABA和谷氨酸分別為最常見的抑制性和興奮性神經遞質[13]。基因變異會導致早發性癲癇和智力障礙[14]；基因變異能夠加速電流變化、降低門控、減慢神經元的激活并產生更小的電流振幅，從而改變突觸受體介導的抑制性突觸后膜電流的時間進程，促進超興奮性，產生癲癇或加劇癲癇[15]，表明神經元抑制性遞質受損會導致癲癇。谷氨酸受體在突觸可塑性、興奮性神經遞質傳遞和神經發育中發揮重要作用，當谷氨酸門控通道Ca2+通透性發生改變時，mRNA前體編輯的程度可能影響癲癇發作[16]。本研究結果顯示，在PPI和“藥材-成分-核心靶點-通路”網絡圖中，GABRA1、GABRA3、GABRA4、GABRA5、CALM1、GRIK1、GR1A4、ALDH5A1、ABAT均與抑制性神經遞質和興奮性神經遞質的調節有關。GR1A4會通過天冬氨酸的釋放[17-18]、谷氨酸的結合與活化，從而編碼谷氨酸受體亞基的表達，增加癲癇發病率[19]。Cash等[20]通過對ALDH5A1?/?小鼠進行研究，證實是一個編碼線粒體NAD＋依賴的琥珀酸半醛脫氫酶的基因，可催化GABA分流途徑；當缺乏時，編碼GABAA受體的模板數量減少，GABA保持未成熟狀態，發揮興奮性作用[21]。ABAT是GABA分解的關鍵酶，當ABAT表達受到抑制時，GABA水平升高，對癲癇具有一定的保護作用[22]。本研究發現，天麻素和谷甾醇可能通過直接作用于GABRA、GRIA、ABAT、ALDH5A等靶點，參與GABA和谷氨酸的代謝調節，從而發揮抗癲癇作用。此外，天麻素也可能通過作用于CALM1參與神經元的修復，從而發揮抗癲癇作用[23]。

表2 分子對接結果

圖6 天麻主要活性成分與靶點的分子對接

天麻素可能通過作用于SCN和KCN相關受體保證離子轉運的正常進行，維持膜的穩定性，從而來發揮抗癲癇作用。癲癇異常電生理活動的基礎是離子的轉運，調控相關離子的轉運對癲癇的發生發展有一定的影響。鈉離子通道可啟動電神經元動作電位，編碼鈉離子通道α亞基的5種基因突變可導致癲癇[24]，鈉離子通道阻滯劑可以用來治療局灶性癲癇[25]。鉀離子通道調節大腦中神經元和非神經元的電活動，是癲癇發作易感性的重要決定因素[17]，KCNQ2可以調節參與中樞神經元M電流的過程[26]，基因突變會導致良性家族性新生兒驚厥[27]。本研究發現，天麻素可能通過間接作用于SCN8A，抑制神經細胞自發性和重復性放電，維持神經元正常的生理活動[28-29]。

天麻素、天麻醚苷、谷甾醇、西托糖苷可能通過作用于NCOA1和NCOA2參與膽汁酸和膽汁酸鹽的合成及循環，從而參加體內酮的代謝過程，發揮抗癲癇作用。生酮、高脂、低糖飲食對癲癇具有治療作用[30-31]。對比正常小鼠和基因工程小鼠的大腦切片發現，酮體可降低黑質網狀部GABA能神經元的自發放電；酮體可以通過調節囊泡性谷氨酸轉運體來抑制突觸前谷氨酸的釋放，從而抑制神經元興奮性和癲癇發作[32]。在脂肪酸水平增加并超過最大三羧酸循環功能的情況下，如在禁食或生酮治療期間，乙酰輔酶A轉向酮生成[33]。膽汁酸在動物體內可以乳化脂肪，擴大與脂肪酶的接觸面積，促進脂肪水解生成脂肪酸等代謝產物，從而間接提高酮體的生成[34]。

綜上所述，本研究通過斑馬魚模型快速評價了天麻的抗癲癇作用，利用TCMIP平臺探究了天麻抗癲癇的潛在作用機制，發現天麻中的天麻素、天麻醚苷、谷甾醇、棕櫚酸、西托糖苷可能通過作用于NCOA1、NR3C1、ESR1、GABRA1等25個核心靶點，調節神經遞質的抑制與興奮的平衡、維持神經元細胞的正常電生理活動并參與酮體生成，從而發揮抗癲癇作用，體現了中藥治療疾病整體性、多靶點、網絡調節的特點，并為癲癇的防治提供了理論依據。

志謝：山東省科學院藥物篩選技術重點實驗室提供斑馬魚支持。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

[1] Thijs R D, Surges R, O′Brien T J,. Epilepsy in adults [J]., 2019, 393(10172): 689-701.

[2] 中國藥典 [S]. 一部. 2020: 44.

[3] 田春梅. 天麻的藥理學研究進展 [J]. 哈爾濱醫藥, 2010, 30(4): 71-72.

[4] 胡鵬程, 王進, 李墨香, 等. 天麻改善小鼠睡眠作用及其機制研究 [J]. 中草藥, 2019, 50(13): 3140-3146.

[5] 袁丹. 汪受傳治療小兒癲癇用藥規律分析 [J]. 中醫雜志, 2015, 56(14): 1205-1207.

[6] Baraban S C, Taylor M R, Castro P A,. Pentylenetetrazole induced changes in zebrafish behavior, neural activity and c-fos expression [J]., 2005, 131(3): 759-768.

[7] Gerhard G S, Cheng K C. A call to fins! Zebrafish as a gerontological model [J]., 2002, 1(2): 104-111.

[8] Jin M, He Q X, Zhang S S,. Gastrodin suppresses pentylenetetrazole-induced seizures progression by modulating oxidative stress in zebrafish [J]., 2018, 43(4): 904-917.

[9] Xu H Y, Zhang Y Q, Liu Z M,. ETCM: An encyclopaedia of traditional Chinese medicine [J]., 2019, 47(D1): D976-D982.

[10] Valdés-Tresanco M S, Valdés-Tresanco M E, Valiente P A,. AMDock: A versatile graphical tool for assisting molecular docking with autodock vina and autodock4 [J]., 2020, 15(1): 1-12.

[11] 胡雅瓊, 余磊, 李銀保, 等. 氨茶堿誘導斑馬魚幼魚產生運動失調 [J]. 基因組學與應用生物學, 2017, 36(8): 3421-3424.

[12] 鄭仰民, 張靖溥, 唐勝, 等. 斑馬魚幼體癲癇模型的建立及應用 [J]. 藥學學報, 2016, 51(4): 580-587.

[13] Zorumski C F, Paul S M, Izumi Y,. Neurosteroids, stress and depression: Potential therapeutic opportunities [J]., 2013, 37(1): 109-122.

[14] Guazzi M, Striano P. GABA strikes down again in epilepsy [J]., 2019, 7(3): 57.

[15] Hernandez C C, Klassen T L, Jackson L G,. Deleterious rare variants reveal risk for loss of GABAA receptor function in patients with genetic epilepsy and in the general population [J]., 2016, 11(9): e0162883.

[16] Sander T, Hildmann T, Kretz R,. Allelic association of juvenile absence epilepsy with a GluR5 kainate receptor gene (GRIK1) polymorphism [J]., 1997, 74(4): 416-421.

[17] Chu H W, Sun P, Yin J H,. Integrated network analysis reveals potentially novel molecular mechanisms and therapeutic targets of refractory epilepsies [J]., 2017, 12(4): e0174964.

[18] Gao K, Tankovic A, Zhang Y,. Aloss-of-function GRIN2A mutation associated with childhood focal epilepsy and acquired epileptic aphasia [J]., 2017, 12(2): e0170818.

[19] Pfisterer U, Petukhov V, Demharter S,. Identification of epilepsy-associated neuronal subtypes and gene expression underlying epileptogenesis [J]., 2020, 11(1): 5038.

[20] Cash C D, Maitre M, Mandel P. Purification from human brain and some properties of two NADPH-linked aldehyde reductases which reduce succinic semialdehyde to 4-hydroxybutyrate [J]., 1979, 33(6): 1169-1175.

[21] Vogel K R, Ainslie G R, Walters D C,. Succinic semialdehyde dehydrogenase deficiency, a disorder of GABA metabolism: An update on pharmacological and enzyme-replacement therapeutic strategies [J]., 2018, 41(4): 699-708.

[22] Besse A, Wu P, Bruni F,. The GABA transaminase, ABAT, is essential for mitochondrial nucleoside metabolism [J]., 2015, 21(3): 417-427.

[23] Miyamoto E. Molecular mechanism of neuronal plasticity: Induction and maintenance of long-term potentiation in the hippocampus [J]., 2006, 100(5): 433-442.

[24] Smith M. MRNA transcription, translation, and defects in developmental cognitive and behavioral disorders [J]., 2020, 7: 577710.

[25] Krauss G L, Klein P, Brandt C,. Safety and efficacy of adjunctive cenobamate (YKP3089) in patients with uncontrolled focal seizures: A multicentre, double-blind, randomised, placebo-controlled, dose-response trial [J]., 2020, 19(1): 38-48.

[26] Wang H S, Pan Z, Shi W,. KCNQ2 and KCNQ3 potassium channel subunits: Molecular correlates of the M-channel [J]., 1998, 282(5395): 1890-1893.

[27] Cooper E C, Harrington E, Jan Y N,. M channel KCNQ2 subunits are localized to key sites for control of neuronal network oscillations and synchronization in mouse brain [J]., 2001, 21(24): 9529-9540.

[28] Menezes L F S, Sabiá Júnior E F, Tibery D V,. Epilepsy-related voltage-gated sodium channelopathies: A review [J]., 2020, 11: 1276.

[29] Rubinstein M, Westenbroek R E, Yu F H,. Genetic background modulates impaired excitability of inhibitory neurons in a mouse model of Dravet syndrome [J]., 2015, 73: 106-117.

[30] Kobow K, Auvin S, Jensen F,. Finding a better drug for epilepsy: Antiepileptogenesis targets [J]., 2012, 53(11): 1868-1876.

[31] Mak S C, Chi C S, Wan C J. Clinical experience of ketogenic diet on children with refractory epilepsy [J]., 1999, 40(2): 97-100.

[32] Kawamura M, Ruskin D N, Masino S A. Metabolic autocrine regulation of neurons involves cooperation among pannexin hemichannels, adenosine receptors, and KATP channels [J]., 2010, 30(11): 3886-3895.

[33] 時樂, 龍建綱, 劉健康. 酮體代謝與阿爾茨海默病 [J]. 生物化學與生物物理進展, 2015, 42(4): 323-328.

[34] Hu M M, He W R, Gao P,. Virus-induced accumulation of intracellular bile acids activates the TGR5-β-arrestin-SRC axis to enable innate antiviral immunity [J]., 2019, 29(3): 193-205.

Antiepileptic effect and potential mechanism ofbased on zebrafish model and integrated pharmacology of traditional Chinese medicine

PEI Wen-qiang1, SHAN Yi1, ZHANG You-gang1, 2, JIA Xian-hui1, WANG Hai-yang1, WANG Xiao-jing1, TIAN Qing-ping2, HAN Li-wen1, YAO Qing-qiang1

1. School of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, Shandong First Medical University & Shandong Academy of Medical Sciences, Jinan 256200, China 2. School of Pharmacy, Shanxi Medical University, Taiyuan 030001, China

To explore the key components and potential mechanism of antiepileptic effect of Tianma () by using zebrafish model and TCMIP.AB zebrafish larva that have grown healthily to 72 h are used as experimental animals. They were treated by aminophylline to establish epileptic models to observe the effect ofon the improvement of zebrafish’s epileptic like behavior. TCMIP was used to screen the candidate anti-epilepsy targets, the protein-protein interaction network (PPI) ofwith disease was constructed, and the network map of Chinese medicinal herbs-components-core targets-pathways-diseases was drawn. Autodock Vina software was used to dock small molecules inwith proteins.had a protective effect on aminophylline-induced epileptic model of zebrafish (< 0.05). The integrated analysis based on TCMIP v2.0 found that there were 25 core targets for anti-epilepsy of, and five key pharmacodynamic compounds included gastrodin, gastrodioside, sitosterol, palmitic acid and sitogluside might be response to the anti-epilepsy effect of. These compounds could directly act on the corresponding core target proteins, participate in the balance of neurotransmitter, maintain normal electrophysiological activities of neuron cells and affect ketone bodies formation.could significantly improve epileptiform symptoms on zebrafish model. The potential mechanism of network regulation about anti-epileptic may be related to the balance of neurotransmitters, the electrophysiological homeostasis of neuronal cells and the production of ketone bodies, which provides theoretical basis for clinical application of.

; epilepsy; zebrafish; integrative pharmacology; gastrodin; gastrodioside; sitosterol; palmitic acid; sitogluside

R285.5

A

0253 - 2670(2021)07 - 2003 - 08

10.7501/j.issn.0253-2670.2021.07.018

2020-12-17

山東省自然科學基金資助項目（ZR2019MH037）；山東省園區產業提升工程項目（2019YQ033）；山東第一醫科大學學術提升計劃（2019LJ003）

裴文強（1999—），本科，研究方向為中藥網絡藥理學分析。Tel: 15098928987 E-mail: VPWQ101@163.com

韓利文（1980—），博士，副研究員，從事藥物篩選及中藥質量控制研究。Tel: (0531)59567223 E-mail: hanliwen08@126.com

[責任編輯 李亞楠]