基于網絡藥理學探討五指毛桃發揮免疫抑制－止咳化痰－抗炎作用的機制研究

【摘要】目的 預測五指毛桃止咳化痰主要活性成分的作用靶點，探討其成分、靶點、路徑的相互關系及作用機制。方法 選擇五指毛桃中已報道的含量測定可檢測到的補骨脂素、芹菜素、木犀草素、牡荊苷等成分，采用GeneCards數據庫、String數據庫、David數據庫進行網絡藥理學方法分析整理及GO富集分析和KEGG富集通路分析，采用Cytoscape 3.9.1構建相應網絡圖。結果 篩選出五指毛桃11個有效活性成分，59個潛在靶點。GO生物過程主要富集在平滑肌細胞增殖的正調控、對雌二醇的反應、蛋白激酶B信號的正調控、對異源刺激的反應等；基因信號通路共92條，主要涉及癌癥途徑、化學致－受體激活、PI3K-Akt信號通路等。結論 五指毛桃的活性成分通過作用于雌激素受體1（ESR1）、表皮生長因子受體（EGFR）、環加氧酶（PTGS2）、磷脂酰肌醇（PIK3CA）、糖原合酶激酶（GSK3B）等靶點，參與信號轉導等生物過程，調控癌癥途徑、PI3K-Akt信號通路等多個途徑發揮免疫抑－止咳化－抗炎的作用。

【關鍵詞】網絡藥理學；五指毛桃；免疫抑制；止咳化痰；抗炎

中圖分類號：R284.1 文獻標識碼：A 文章編號：2096-2665.2023.8.00.04

DOI：10.3969/j.issn.2096-2665.2023.08.024

五指毛桃為桑科榕屬植物粗葉榕Ficus hirta Vahl的根，具有健脾、補肺、行氣的功效，主治脾虛浮腫、食少無力、肺癆咳嗽等癥[1]。其為博羅縣的新冠肺炎疫情預防方“鄧氏清毒飲”的主要藥味之一（方中含金銀花、野菊花、五指毛桃等藥味）。

現代研究已經證明[2-3]，“鄧氏清毒飲”方中的金銀花、野菊花等藥味具有明顯的抗病毒作用，已經可以用現代醫藥理論較好地解釋它們在本新冠肺炎疫情預防方中的功效作用。五指毛桃抗病毒作用的研究較為少見，其在本新冠肺炎疫情預防方中的功效作用有可能通過其他方面的作用來發揮。基于此，本文采用基于網絡藥理學的方法，從免疫抑制、止咳、化痰、抗炎等方面對五指毛桃止咳化痰活性成分靶點進行探究，對五指毛桃進行新冠肺炎防控的可行性進行分析，從而更好地促進進鄧氏清毒飲在新冠肺炎防控上的應用。

1 資料與方法

1.1 數據庫與分析軟件 TCMSP數據庫，PubChem數據庫，GeneCards數據庫，String數據庫，David數據庫，WPS Office 2021，Cytoscape 3.9.1。

1.2 五指毛桃主要化學成分的整理 ①通過參考TCMSP數據庫，檢索五指毛桃含有的化合物；②通過中國知網、萬方、維普等文獻網站查詢五指毛桃化學成分研究及含量測定研究的相關文獻；③綜合數據庫及文獻內容，根據“可進行含量測定通常含量較高”的原則，整理出五指毛桃可采用含量測定方法檢測到的化學成分11個，認定為五指毛桃的主要化學成分[4-8]；④通過PubChem數據庫獲取化合物信息，見表1。

1.3 五指毛桃的成分靶蛋白和疾病靶基因的收集 利用Swisstargetprediction數據庫收集成分靶蛋白，在GeneCards數據庫以“immunosuppression”（免疫抑制）、“Cough”（止咳）、“Phlegm”（化痰）、“anti-inflammatory”（抗炎）為關鍵詞進行檢索，收集五指毛桃可能與新冠肺炎防治功效相關的靶基因[9]。

結果：利用Swisstargetprediction數據庫搜索五指毛桃11個主要化學成分對應靶蛋白（每個成分對應靶蛋白取前15個），合并去重后共收集到77個靶蛋白。使用Gene-Cards檢索到疾病相關靶基因5 429個。將活性成分靶蛋白與免疫抑-止咳化-抗炎靶基因取交集后，獲得兩者共同潛在作用靶點59個。

1.4 PPI網絡圖的構建、核心靶點篩選 將篩選到的59個交集靶點導入String數據庫構建PPI網絡圖，隱藏沒有相互聯系的節點，獲得蛋白互作關系，導出數據文件。通過Cytoscape 3.9.0進行分析，獲得連接度（degree）參數，以“連接度（degree）”的均值（6.76）為卡值，選取大于均值的靶點25個作為關鍵靶標[10]。

結果：獲得五指毛桃的調控核心靶點前5個依次為雌激素受體1（ESR1）、表皮生長因子受體（EGFR）、環加氧酶（PTGS2）、磷脂酰肌醇（PIK3CA）、糖原合酶激酶（GSK3B），發揮藥效的主要活性成分應為ESR1、EGFR、PTGS2、PIK3CA、GSK3B，見圖1。

1.5 基因功能和通路富集分析 將25個核心作用靶點通過DAVID數據庫進行GO富集分析和KEGG通路注釋分析。取Plt;0.01的前10個GO條目進行條形圖繪制，通過GO分析探討五指毛桃預測靶點的功能分布。結果見表2、表3、表4、圖2。通過KEGG分析探討五指毛桃免疫增強-止咳化痰-抗炎作用預測靶點的通路分布[11]，見圖3。

結果：GO富集分析結果表明，BP主要富集在平滑肌細胞增殖的正調控、對雌二醇的反應、蛋白激酶B信號的正調控、對異源刺激的反應、血管生成；CC主要富集在細胞表面、膜、高分子絡合物、質膜、整合素復合物等；MF主要富集在酶結合、整合素結合、電子載流子活性、蛋白質絲氨酸/蘇氨酸/酪氨酸激酶活性、氧化還原酶活性等。KEGG通路注釋分析共涉及Pathways in cancer、Chemical carcinogenesis-receptor activation、Focal adhesion、Human papillomavirus infection、PI3K-Akt signaling pathway等92條通路。

1.6 五指毛桃活性成分－靶點－通路網絡構建 采用Cytoscape軟件構建五指毛桃發揮免疫抑制-止咳化痰-抗炎作用的活性成分-作用靶點-代謝通路網絡模型[12]，見圖4。

結果表明，五指毛桃發揮免疫抑制-止咳化痰-抗炎作用主要活性成分的作用靶點分布于不同的代謝通路，相互協調、共同調節，其作用機制與目前炎癥反應學說、細胞分子機制學說等多種發病學說均有相關性，可從不同角度揭示五指毛桃發揮免疫抑制-止咳化痰-抗炎作用的機制特點。

2 討論

通過網絡藥理學的研究方法，共篩選出五指毛桃11種活性成分，在Swisstargetprediction數據庫中獲取59個相關的靶點基因。結果表明，五指毛桃的有效活性成分為異補骨脂素、芹菜素、柚皮素等，關鍵作用靶點為ESR1、EGFR、PTGS2、PIK3CA、GSK3B。

GO富集分析結果表明，五指毛桃可參與平滑肌細胞增殖的正調控、對雌二醇的反應、蛋白激酶B信號的正調控、對異源刺激的反應、血管生成等多個生物過程，從而發揮免疫抑制-止咳化痰-抗炎功能的作用。

KEGG富集分析結果顯示，五指毛桃免疫抑制-止咳化痰-抗炎功能涉及的主要通路有癌癥途徑、化學致癌-受體激活、PI3K-Akt信號通路、甲狀腺激素信號通路、EGFR酪氨酸激酶抑制劑耐藥性、B細胞受體信號通路、內分泌抵抗、肌動蛋白細胞骨架的調節、冠狀病毒病-2019冠狀病毒疾病等途徑，其中可以直接對冠狀病毒病-2019冠狀病毒疾病產生作用。因此，五指毛桃的有效活性成分可通過參與多個生物過程，調控多個信號通路，進而發揮免疫抑制-止咳化痰-抗炎的作用。

綜上所述，本研究運用網絡藥理學方法探究五指毛桃發揮免疫抑制-止咳化痰-抗炎作用的潛在作用機制，總結出五指毛桃發揮免疫抑制-止咳化痰-抗炎作用可能的主要靶點及信號通路，也體現了中藥多成分、多靶點、多通路的特點，為五指毛桃及其方劑“鄧氏清毒飲”的臨床應用和進一步的實驗研究提供了一定的理論依據。

參考文獻

郭晨， 朱翔宇， 馬力文， 等. 嶺南傳統中藥五指毛桃研究進展[J]. 中藥材， 2019， 42（8）： 1962-1966.

劉玉峰， 李魯盼， 馬海燕， 等. 金銀花化學成分及藥理作用的研究進展[J]. 遼寧大學學報（自然科學版）， 2018， 4（3）： 255-262.

袁慧杰， 賴志輝， 管艷艷， 等. 野菊花主要活性成分的藥理作用研究進展[J]. 中華中醫藥學刊， 2018， 36（3）： 651-653.

李明， 陳志維， 黎玉翠， 等. HPLC法測定五指毛桃中補骨脂素和芹菜素的含量[J]. 中藥新藥與臨床藥理， 2009， 20（1）： 52-54.

黃建梅， 蔡慶群， 丘振文. UPLC法測定不同產地五指毛桃中芹菜素等6個黃酮含量[J]. 藥學與臨床研究， 2021， 29（2）： 109-111.

鄭蓉蓉， 軋霽， 王文婧， 等. 五指毛桃的化學成分研究[J]. 中國中藥雜志， 2013， 38（21）： 3696-3701.

羅文英， 孔箭， 劉國偉， 等. 五指毛桃藥材中補骨脂素、佛手柑內酯與芹菜素的含量測定及質量評價[J]. 今日藥學， 2019， 29（2）： 86-89.

覃日宏. HPLC 法同時測定五指毛桃中6個黃酮類成分的含量[J]. 藥物分析雜志， 2020， 40（12）： 2244-2249.

梁彪， 高家治， 徐朝輝， 等. 基于網絡藥理學的淫羊藿增強免疫功能作用機制研究[J]. 世界中醫藥， 2021， 16（23）： 3467-3471， 3477.

李靜， 高麗， 高耀， 等. 基于網絡藥理學的款冬花止咳化痰活性成分靶點探究[J]. 中草藥， 2018， 49（1）： 179-187.

雷奇林， 黃雅蘭， 鐘茜， 等. 基于網絡藥理學的黃芩抗炎作用機制研究[J]. 中草藥， 2018， 49（15）： 3523-3530.

賴思佳， 王達洋， 李天力， 等. 基于分子對接和網絡藥理學的五指毛桃-貫葉金絲桃治療微血管性心絞痛的機制研究[J]. 中國中藥雜志， 2021， 46（24）： 6474-6483.