中藥復方治療腦缺血作用機制的網絡藥理學研究進展*

何瑞華，黃 瑾，徐 熠

（上海中醫藥大學附屬岳陽中西醫結合醫院，上海 200437）

腦缺血是由于腦組織缺少血液的供應所致腦細胞缺氧甚至出現腦組織壞死的疾病，又稱缺血性腦血管疾病或缺血性腦卒中。由于局部腦血流暫時或永久性阻塞，引發如偏癱等各種病理、生理變化。缺血性腦損傷機制包括炎性反應、氧化應激、細胞壞死和凋亡、興奮性氨基酸毒性等，特別是氧化應激和炎性反應是對血管的結構和功能造成破壞的主要途徑和危險因素［1］。缺血性腦卒中在中醫學理論屬“中風”范疇，瘀滯是中風的主要病因和病理，故活血化瘀是治療中風的基本原則，活血化瘀類中藥配伍主要通過拮抗炎性反應、氧化應激等發揮治療作用［2］。中醫藥復方的多靶點、多途徑發揮作用與網絡藥理學整體性、系統性的特點相互契合，越來越多的研究者通過網絡藥理學技術探討中藥復方的作用機制。為進一步推動中醫藥走向現代化、科學化奠定基礎，本研究中檢索中國知網、PubMed等數據庫2005 年至2022 年的相關文獻，探討網絡藥理學方法在中藥復方治療腦缺血作用機制中的應用，為深入系統研究防治腦缺血的中藥復方提供參考。現報道如下。

1 網絡藥理學在中藥復方作用機制研究中的應用

網絡藥理學基于系統生物學的技術理論，通過搜索網絡數據庫，構建藥物-靶點-疾病網絡關系，進行網絡拓撲分析，尋找治療疾病的藥物，預測藥物治療疾病的機制（圖1）。從多靶點研究策略入手，多層次、多角度實現藥物作用的綜合網絡分析［3］。本研究中檢索相關文獻，總結中藥復方治療腦缺血的功效、作用機制及臨床應用。詳見表1。

表1 中藥復方治療腦缺血的功效、作用機制及臨床應用Tab.1 Efficacy，mechanism and clinical application of Chinese medicine compound preparations

圖1 網絡藥理學研究流程Fig.1 Research flow chart of the network pharmacology

2 中藥復方治療腦缺血的作用機制

2.1 改善炎性反應

炎性反應被認為是腦缺血發生的主要病理生理機制，在缺血性神經元損傷中起著至關重要的作用。研究表明，腫瘤壞死因子（TNF）、白細胞介素（IL）-1、IL-6等炎性因子在實驗性中風24 h 內小鼠腦中大量增加［25］，即腦缺血損傷引起強烈的炎性反應，釋放大量炎性因子，誘導內皮細胞表面黏附分子表達、黏附分子和中性粒細胞表面的補體受體反應，中性粒細胞在微血管內聚集，釋放炎性介質，同時大量的中性粒細胞聚集后浸潤到組織中，釋放溶酶體酶，使組織發生蛋白水解性破壞，并產生自由基，引發脂質過氧化反應，破壞膜的結構和功能，導致腦細胞損傷。抑制炎性反應是缺血性腦卒中的有效治療方法。

三花湯：由銀花、菊花、紅花、蒲公英、薄荷、蟬蛻、白蒺藜、赤芍、熟地黃等組方，有辛涼宣肺、祛風清熱、化瘀通絡等功效，是治療缺血性腦卒中的經典中藥方劑。HUANG 等［4］采用網絡藥理學方法研究三花湯治療缺血性腦卒中的作用機制，通過網絡分析確定了12 個關鍵靶點，其主要有效成分大黃素蒽酮、異歐前胡素和東莨菪堿可能通過調節IL - 6、淀粉樣β 前體蛋白（APP）、絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶（AKT）1、血管內皮生長因子A（VEGF-A）等多個分子表達調控相關信號通路，從而減輕腦損傷和炎性損傷，發揮神經保護作用。

舒腦欣丸：主要功效為理氣活血、化瘀止痛，已廣泛用于治療腦血管疾病。CHANG等［5］采用超高效液相色譜串聯四極桿-飛行時間-質譜（UPLC/Q-TOF-MS）法和雙熒光素酶報告基因檢測篩選舒腦欣丸的抗炎活性成分，采用網絡藥理學方法預測出舒腦欣丸參與治療慢性腦缺血的關鍵途徑，發現其重要抗炎活性物質藁本內酯可減弱小鼠腦微血管內皮細胞（bEnd3）中TNF-α誘導的絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）14和丙酮酸脫氫酶激酶1（PDK1）磷酸化，從而發揮抗炎作用。

谷紅注射液：主要成分為紅花、乙酰谷酰胺等，臨床用于治療腦血管疾病如腦供血不足、腦血栓、腦栓塞及腦出血恢復期。WANG 等［6］采用網絡藥理學結合實驗驗證方法預測了谷紅注射液的活性物質為羥基紅花黃A、黃芩苷、燈盞花乙素等，篩選出參與炎性反應和細胞凋亡的核心靶點，如核因子-κB（NF-κB）p65、TNF-α、IL - 6、IL - 1β、B 細胞淋巴瘤2（Bcl - 2）關聯X 蛋白（Bax）、Bcl-2、胱天蛋白酶3（CASP3）等。免疫熒光和酶聯免疫吸附試驗（ELISA）結果顯示，谷紅注射液減少了NF-κB p65 核轉位，降低了在受損的皮層組織中異常升高的促炎因子（TNF-α，IL-6，IL-1β）水平，顯著下調了缺血皮層中原位末端標記（TUNEL）陽性凋亡細胞的數量，有效恢復了Bax，Bcl-2，Caspase-3 等的異常表達，表明谷紅注射液對改善亞急性中風模型小鼠中風后功能恢復的治療作用是通過調節皮質炎性反應和細胞凋亡來實現的。

芪參益氣方：由黃芪、丹參、三七、降香油組方［7］，具有補氣活血功效，配方及其滴丸已廣泛用于治療氣虛血瘀證，如冠狀動脈粥樣硬化性心臟病（簡稱冠心病）、心絞痛、心肌梗死等心血管疾病。已有研究表明，芪參益氣方中的主要活性成分如黃芪甲苷、花萼苷、人參皂苷Rg1、人參皂苷Rb1、三七皂苷R1、丹酚酸A、丹酚酸B、丹參酮ⅡA等通過多功能機制保護大腦免受缺血再灌注損傷。WANG 等［7］通過網絡藥理學方法結合Fisher 精確檢驗算法分析得出，芪參益氣方對腦缺血再灌注損傷的治療作用與神經炎癥信號通路密切相關，同時篩選出7 種與炎性反應密切相關的關鍵靶點γ 干擾素（IFN - γ）、IL - 1β、IL - 6、TNF - α、NF - κB p65、轉化生長因子β1（TGF-β1）、Toll樣受體4（TLR-4）。動物實驗表明，芪參益氣方預處理能下調小鼠體內炎性介質IFN - γ，TLR - 4 和促炎因子IL - 6，TNF - α，NF - κB p65，上調抗炎因子TGF-β1，對腦缺血再灌注損傷的神經保護作用與抑制神經炎癥的作用相關。

黃連解毒湯：是清熱解毒藥的代表方，由黃連、黃芩、黃柏和梔子組方，具有解毒、清熱、化濕功效，主治三焦熱盛，有熱盛、口干、語無倫次、失眠、發熱、吐血、癰腫、舌紅、苔黃、脈細數等證，臨床用于治療感染、腦血管疾病和糖尿病。LI 等［8］通過網絡藥理學構建藥物-成分- 靶點- 疾病網絡，通過度值和介度中心性篩選出黃連解毒湯抗腦缺血的關鍵靶點［前列腺素內過氧化物合酶2（PTGS2）、前列腺素內過氧化物合酶1（PTGS1）等］和活性成分（槲皮素、山柰酚、漢黃芩素等）。分子對接技術研究發現，黃連解毒湯中的黃芩苷、鹽酸小檗堿、梔子苷等活性成分與環氧合酶2（COX-2）和5 - 脂氧合酶（5 - LOX）結合活性較好。采用高效液相色譜（HPLC）法測定含量，建立大腦中動脈閉塞大鼠模型，驗證黃連解毒湯的療效可能是通過抑制5-LOX通路相關蛋白、白三烯D4（LTD4）、白三烯B4（LTB4）、半胱氨酰白三烯（CysLTs）的表達發揮抗炎效應，從而降低腦損傷程度。

2.2 抗氧化應激損傷

急性缺血性腦卒中發生時，一氧化氮合酶、氧自由基等在缺血、缺氧刺激下會大量合成，進一步誘導炎性因子表達，加劇炎性反應和局部腦組織損傷。特別是產生的大量活性氧，可通過脂質過氧化、核酸和蛋白質直接破壞細胞結構［26］，使神經元細胞和腦組織受到氧化應激損傷。

通圣片：經古方安宮牛黃丸和防風通圣散化裁而成，主要由大黃、梔子、牛黃、赤芍、虎杖等組方，臨床用于治療腦卒中。LIU 等［9］通過建立通圣片成分的指紋圖譜發現梔子苷、芍藥苷、大黃素、虎杖苷等11種化合物，將網絡藥理學分析與生物信息學相結合，預測出通圣片能調節氧化應激、炎性反應和細胞凋亡，以及關鍵靶點如核紅細胞相關因子2（Nrf2）、IL-1β、TNF、Bcl-2、細胞色素C 等。動物實驗發現，通圣片能顯著下調促炎因子（IL - 1β，TNF - α）和促氧化產物［脂質過氧化物（LPO）、丙二醛（MDA）］的表達，上調抗氧化產物［一氧化氮（NO）、超氧化物歧化酶（SOD）］及Nrf2 和血紅素氧合酶1（HO-1）蛋白表達，表明通圣片可能通過減少氧化應激、抑制炎性反應等機制減輕腦缺血再灌注損傷。

生脈散：是中國傳統方劑，主要用于防治缺血性心腦疾病。LI 等［10］通過對生脈散的研究篩選出4 種化合物（人參皂苷Rb1、人參皂苷Rg1、五味子素和DT - 13）組合而成生脈制劑，基于化學結構、藥理學信息、系統生物學功能數據分析等方法，構建靶點- 通路相互作用網絡，分析和尋找生脈制劑治療心腦缺血的潛在通路和靶點。體外實驗結果表明，生脈制劑不僅劑量依賴性地抑制TNF - α 處理的EA. hy926 細胞中NF - κB p50、NF-κB p65、kappa B 抑制因子激酶（IKK）α、IKKβ等分子的磷酸化，以及過氧化氫（H2O2）激活的PC12 細胞中Nrf2/血紅素加氧酶1（HO - 1）通路，發揮抗氧化應激作用。

舒血寧注射液：主要成分來自銀杏葉，能擴張血管，改善微循環，用于治療缺血性心腦血管疾病、冠心病、心絞痛、腦栓塞、腦血管痙攣等。CUI等［11］結合網絡藥理學分析和動物實驗發現，黃酮類活性化合物山柰酚、槲皮素和木犀草素與海馬組織中PTGS2 等靶蛋白親和力較強，可抑制炎性反應并調節氧化應激水平，減少腦組織中神經元細胞的凋亡，從而保護大鼠的腦組織。

2.3 抑制神經細胞凋亡

氧化應激或鈣離子超載可促進細胞凋亡和壞死［27］。腦缺血損傷發生時，一系列的氧化應激反應會促進神經細胞凋亡。故有效緩解氧化應激和保護神經細胞也是腦缺血疾病防治的重要環節。

腦泰方：由黃芪、地龍、僵蠶、川芎4味中藥組方，行益氣活血、化痰通絡功效。YANG 等［12］基于網絡藥理學與實驗驗證的綜合分析結果顯示，腦泰方可提高Bcl- 2 的表達水平，同時降低Bax 的表達水平，以有效抑制神經細胞的凋亡。

黃連解毒湯：SHANG 等［28］通過網絡藥理學和分子對接技術及蛋白質組學分析對黃連解毒湯治療腦缺血的作用機制進行研究，基于中藥-化合物-靶點網絡的度值和接近度，初步確定黃芩苷、白楊素、梔子苷、黃連素等為其核心生物活性成分。在蛋白互作（PPI）網絡中利用CytoHubba 插件篩選出包括AKT1，PTGS2，TLR-4在內的8個核心靶點。通過藥理研究檢索和網絡拓撲值篩選，選擇梔子苷、黃芩苷和鹽酸小檗堿作為關鍵生物活性成分，采用HPLC 法檢測黃連解毒湯中3 種成分的含量。動物實驗研究發現，RAS 癌基因家庭成員1A（Rap1A）和AKT 表達顯著上調，N-甲基-D-天冬氨酸離子能谷氨酸受體1（GRIN1）表達顯著下調。提示黃連解毒湯在抗炎、抗氧化作用的基礎上可能通過調節Rap1信號通路介導多種生物學功能，如抑制細胞凋亡，調節氧平衡，抑制興奮性毒性，維持細胞基本功能，從而改善腦缺血。

血脈通：由肉桂、丹參、川芎、葛根、梔子和澤瀉組方，行活血化瘀功效。ZHANG 等［13］采用網絡藥理學方法研究發現，TNF信號通路可能是血脈通膠囊治療腦出血的關鍵信號通路；通過體內外實驗研究發現，血脈通通過調節TNFR1 介導的CASP3/NF - κB/MAPK 軸減輕神經元凋亡、缺血區炎性反應、水腫和灌注損傷。

丹紅注射液：由丹參和紅花提取而成，是目前治療缺血性腦卒中最常用的中藥，具有活血化瘀功效和促再生作用。QI等［14］通過網絡藥理學分析發現，丹紅注射液可能通過二萜醌類化合物如脫氫丹參酮ⅡA、丹參酚A、丹參醛等調節90 kDa熱休克蛋白（HSP）αA1（HSP90αA1）誘導的磷脂酰肌醇3激酶（PI3K）/AKT信號傳導和其他下游分子如髓系細胞白血病1 蛋白（MCL- 1）和胱天蛋白酶9（CASP9）的表達，發揮抗細胞凋亡作用。

2.4 促血管生成

缺血性腦卒中發生后，新的血管生成是一系列復雜的生物和分子過程，受促血管生成和抗血管生成因子［如VEGF、腦源性神經營養因子（BDNF）和堿性成纖維細胞生長因子（bFGF）］的精確調節［29］，促進血管生成，有助于患者在缺血性損傷后的恢復［30］。

通竅活血湯：由赤芍、川芎、桃仁、大棗、紅花等8味中藥組方，是以通竅為主的活血散結方，主要活性成分為芍藥苷、阿魏酸和麝香酮，臨床已用于治療中風。WU等［15］基于網絡藥理學方法，預測TNF，AKT1，IL - 6，VEGF-A，JUN，IL-1β，TGF-β1及胰島素樣生長因子1（IGF1）、表皮生長因子受體（EGFR）、基質金屬蛋白酶9（MMP - 9）為關鍵靶點。經動物體內實驗驗證，通竅活血湯可能通過激活VEGF-A/血管內皮生長因子受體（VEGFR）2 - 黏著斑激酶（FAK）- 樁蛋白（Paxillin）信號通路促進血管生成，從而對大鼠腦缺血再灌注損傷提供保護。

補陽還五湯：為理血劑，具有補氣、活血、通絡功效，主治氣虛血瘀證中風，臨床廣泛用于防治缺血性心腦血管疾病。WANG 等［16］通過網絡藥理學和生物信息學分析發現，補陽還五湯中的16 種潛在活性成分黃芩素、β - 胡蘿卜素、黃芩苷等能升高缺氧誘導因子（HIF）-1α、VEGF-A等促血管生成因子的水平。

黃芪- 川芎復方：YANG 等［17］通過網絡藥理學方法分析并驗證發現，黃芪- 川芎復方可調節腦缺血再灌注損傷相關靶點（如AKT1，MAPK1，CASP3，EGFR）的表達、生物學過程（如血管生成、神經元軸突損傷、凝血、鈣穩態）和多個相關信號通路［如HIF - 1、VEGF、Ras、叉頭轉錄因子（FoxO）］等，其中的活性化合物黃芪甲苷和阿魏酸、川芎嗪之間存在協同調節靶點的作用。實驗表明，黃芪-川芎復方可改善神經功能缺損評分，減少腦梗死體積，上調HIF-1α/VEGF 和VEGFR 蛋白及mRNA 的表達，促進血管生成，最終達到防治缺血再灌注損傷的作用。

熟地黃-山茱萸藥對：最早出自《金匱要略》，常用于治療腎病。王瀚澤等［18］通過網絡藥理學和分子對接技術探討了熟地黃-山茱萸對在缺血性腦卒中后遺癥期的治療機制，通過數據分析預測AKT1、VEGF-A、信號轉導及轉錄激活因子3（STAT3）為核心靶點，驗證了該藥對中成分與潛在靶點具有較好的結合活性，表明熟地黃-山茱萸藥對中梓醇可促進腦缺血后血管生成。

2.5 改善凝血

缺血性腦卒中的發生主要是由于大腦中動脈等腦血管的血栓形成，導致部分大腦供血中斷。血小板活化功能出現問題可能導致血液循環內形成閉塞性血栓，從而封閉腦動脈，最終誘發缺血性腦卒中。故抗血小板治療、改善腦血管的凝血狀態已成為防治缺血性腦卒中的有效手段。

桃紅四物湯：為中醫經典方，由桃仁、紅花、地黃、當歸、白芍、川芎組方，用于祛瘀、補血、疏通身體的輔助治療。PAN 等［19］對桃紅四物湯的39 種入血成分進行靶點預測研究，確定了腦缺血的靶點及成分靶點和疾病靶點間的交集，構建PPI 網絡，確定其主要活性成分為牡丹皮苷H、芍藥苷、乳花苷、苯甲酰芍藥苷等，可逆轉補體系統和凝血級聯信號通路相關蛋白如人補體1qB（C1qB）、人補體1qC（C1qc）、人補體3A 受體1（C3AR1）、人補體5A 受體1（C5AR1）、補體因子D（CFD）的表達水平，從而發揮對缺血性腦卒中的有效治療作用。

復方丹蛭片：由黃芪、丹參、水蛭、地龍、川芎組方，臨床用于治療缺血性腦卒中。CHENG 等［20］通過UPLC/Q-TOF-MS 法測定了復方丹蛭片中的15種指標成分如丹參素、丹酚酸B 等，通過網絡藥理學分析并結合動物實驗驗證發現，復方丹蛭片可降低模型大鼠體內血栓素A2（TXA2）的水平，表明其治療缺血性腦卒中損傷的部分機制可能為其抗血小板凝血功能和通過血小板活化途徑抑制血栓形成。

2.6 其他

除了上述作用機制外，基于網絡藥理學探索的中藥復方還可通過調節腦血管功能、改善代謝功能、保護血腦屏障等對缺血性腦卒中產生保護作用。

小續命湯：為出自《備急千金要方》的經典名方，廣泛用于治療中風。SHEN 等［21］基于網絡藥理學對5 種血管G 蛋白偶聯受體（GPCR）和小續命湯的各種化合物成分進行分子對接研究發現，沒食子丹寧、甘草苷、蕓香柚皮苷作為活性成分與核心靶點具有較好的結合活性，小續命湯可劑量依賴性地誘導5 - HT1A受體（5-HT1AR）表達，使預收縮的大鼠基底動脈環松弛，表明小續命湯可能通過GPCR 調節血管張力，改善腦血管功能，從而實現對缺血性腦卒中的治療作用。

桃仁-大黃藥對：為化瘀清熱的經典藥對，行清熱涼血、泄熱解毒功效，用于治療各種血瘀證疾病。LI等［22］通過網絡藥理學篩選出花生四烯酸（AA）代謝途徑中的關鍵靶點腺苷受體A2A（ADORA2A），并結合代謝組學分析及藥理實驗方法，證實桃仁- 大黃藥對可通過調節ADORA2A 的降解，減輕AA 代謝功能障礙和炎性反應，從而改善腦缺血再灌注損傷。

腦栓通膠囊：由香蒲花粉、赤芍、姜黃、天麻和連翹組方，臨床主要用于腦缺血急性期及機體恢復期。LUO等［23］通過質譜鑒定腦栓通膠囊中的主要成分，運用網絡藥理學預測出芹菜素為其發揮抗缺血性腦卒中作用的核心成分。腦栓通膠囊對缺血性腦卒中的預防和保護作用主要表現在抗炎、抗氧化和抗凋亡活性，以及降低興奮性氨基酸（EAA）毒性等。

消栓通絡方：為臨床經驗方，由川芎、丹參、黃芪、澤瀉等11 味中藥組方，具有活血化瘀、溫經通絡之功效，主治血脂異常和由腦血栓引起的精神呆滯、舌質發硬、言語遲澀、發音不清、手足發涼和活動疼痛。鄭一夫等［24］利用機器學習算法、分子對接、虛擬篩選、數據挖掘、網絡藥理學等方法，構建化學成分-靶點-通路網絡，對消栓通絡方的藥效物質基礎和網絡藥理學作用機制進行了深入研究，發現潛在的作用靶點如凝血因子Ⅺ（F11）、MMP - 9、VEGF - A 等，以及姜黃素、肉桂醛、丹酚酸等活性成分，表明消栓通絡方可能通過血管再通和神經保護等多種途徑治療腦卒中。

3 分析與展望

中藥復方治療腦缺血具有獨特優勢，也是該領域研究的熱點。目前，多數研究通過現代藥理學實驗動物模型對復方的作用機制進行探討，但由于中藥成分復雜，并未能深入厘清其作用機制和明晰其干預的信號通路，也未能對復方中起主要作用的活性成分進行分析，這也是限制中藥復方制劑不能得到國際廣泛認同的主要原因之一［31-32］。網絡藥理學不僅能快速預測藥物作用靶點和機制，還能挖掘出中藥復方的主要活性成分。研究發現，各中藥復方中活性成分較多，如槲皮素、山柰酚、丹酚酸、梔子苷、黃芩苷等可能是治療腦缺血的潛在有效單體化合物，主要通過抗炎、抗凋亡、抗氧化應激、保護神經細胞等機制發揮作用，主要作用于TNF，NF-κB，Nrf2/HO-1，Bax/Bcl- 2，PI3K/AKT，VEGF-A等靶點或通路，發揮防治腦損傷的作用。

中藥復方治療腦缺血并非只作用于某一靶點或腦部，而是對其他組織器官甚至全身系統均有調理作用。如芪參益氣配方及其滴丸還應用于氣虛血瘀證如冠心病、心絞痛等心血管疾病的臨床治療［33］，表明其對心臟及血液循環有保護作用。炎性反應、氧化應激、細胞凋亡不僅發生于腦缺血中風過程，同樣參與血管損傷和動脈粥樣硬化的發生。動脈粥樣硬化可導致血栓栓塞，是造成腦梗死或缺血性腦卒中的重要危險因素［34］。血脈通等中藥復方目前已用于治療動脈粥樣硬化［13］，對身體機理具有良好的協同調節作用。桃紅四物湯用于治療心腦血管疾病的同時對身體慢性疼痛也有緩解作用，也可用于貧血的治療［19］。中藥復方對多種疾病的有效治療充分表明了其具有多靶點、多途徑發揮作用的優勢。

通過網絡藥理學開展的不同研究發現，對靶點的發現和活性成分的挖掘存在不盡相同的情況，這可能與生物靶標數據庫更新較慢、現有活性成分數據庫的準確性、完整性不足相關，跨數據平臺篩選的結果也可能出現偏差［35］。在同一中藥復方如黃連解毒湯［8，28］的研究中，由于研究者選擇了不同插件、不同方法篩選關鍵靶點和活性成分，得到的結果并不完全一致。此外，中藥復方也可能由于通過口服進入血液循環，在體內組織分布不均，對靶點的親和力不穩定，導致篩選的成分、靶點完整性欠佳［36］。故仍需進一步拓展網絡藥理學的研究應用，將其與中藥藥動學、中藥藥效學、中藥血清藥理學及代謝組學等學科結合，提高篩選作用靶點和發現活性成分的有效性和準確性。

近年來，網絡藥理學聯合其他方法或技術為研究中藥復方的作用機制提供了新的思路。如UPLC/ Q -TOF-MS［20］等分析技術的運用可明確中藥復方的物質基礎，機器學習算法、虛擬篩選等技術［24］能進一步縮小篩選范圍，分子對接方法可聚焦到單個化合物的預測，代謝組學［22］和蛋白質組學［28］可對預測的核心靶點進行驗證，從而闡明中藥復方治療腦缺血等疾病的物質基礎和作用機制，進一步證明中藥復方的科學性和可靠性。

綜上所述，網絡藥理學在中藥復方治療腦缺血研究中的應用廣泛，為中藥復方應用的有效性和科學性提供了依據。