刘少玲，谢梅娟，谭雪群，严冰凤，徐国良

（佛山市高明区中医院康复科1，内二科2，药学部3，广东 佛山 528500）

消化性溃疡（peptic ulcer，PU）是一种粘膜发生坏死性病变和炎症反应，病变范围可至粘膜肌层的疾病，是临床上最常见的消化系统疾病之一。研究表明[1]，全球人群中约有10%的人一生中曾患过PU。我国PU 患者占10.3%～32.6%。PU 患者典型临床症状为中上腹反复发作的节律性疼痛，亦有部分患者以上腹胀满、厌食、反酸等胃肠道症状为主，严重者可发生穿孔、消化道出血等并发症。随着工作节奏加快和饮食习惯改变，PU 的发病率日益增高，给患者的身心健康和生活质量带来了严重负面影响[2]。1983年澳大利亚学者Warren 和Marshall 证实幽门螺杆菌（Helico-bacter pylori，Hp）与PU 的发生、发展以及复发关系密切，以奥美拉唑、阿莫西林胶囊、克拉霉素、枸橼酸铋钾胶囊四联疗法是当前治疗Hp 相关性PU 的基本手段。但国内Hp 对甲硝唑、克拉霉素，左氧氟沙星等抗生素的耐药率逐年上升，导致四联疗法对Hp 相关性PU 的临床疗效日渐下降[3]。因此，挖掘Hp 相关性PU 的中医药疗法成为当前消化内科研究的热点之一。PU 可归属于“胃脘痛”“痞满”“吞酸”“嘈杂”等范畴，病位在胃，与肝脾关系密切。临床上肝胃不和是本病较为常见的证型，脾升清胃降浊，依赖肝木疏泄，疏泄功能正常才可以升清降浊。肝主疏泄喜调达，情绪失畅则肝脾俱损，疏泄失常，肝气郁滞，横逆伤胃则胃气滞塞，不通则痛。本病肝胃不和证型的代表方剂是柴胡疏肝散（Chaihu Shugan Powder，CSP），具有疏肝解郁，理气止痛的功用。据目前相关文献报道[4]，CSP 抗PU 的临床作用显著。近年来新兴学科网络药理学从系统、整体的角度将药物和疾病联系起来，其多成分-多靶点-多途径的研究方式与中医学整体观诊疗疾病的特点十分吻合，因而该学科十分适合用于中药方剂作用机制的研究当中。本研究运用网络药理学方法对CSP 抗PU 的作用机制进行系统性分析，为其进一步研究奠定理论基础。

1 资料与方法

1.1 CSP 药物活性成分筛选 将CSP 中药物名称（陈皮、柴胡、川芎、香附、枳壳、芍药、甘草）输入到中药系统药理学数据库（TCMSP，http：//lsp.nwu.edu.cn/）“Herb name”搜索栏里，设定筛选条件为“口服生物利用度（oral bioavailability，OB 值）＞30%和药物相似性（drug-likeness，DL 值）＞0.18”，最终得到CSP 活性成分。

1.2 CSP 药物活性成分的靶点预测 将CSP 全部活性成分输入到PubChem 数据库（https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/），得到化合物的“Canonical SMILES”，然后将每个活性成分的“Canonical SMILES”输入SwissTargetPrediction 平台（http://www.swisstargetprediction.ch/），物种选择“人类（Homo sapiens）”，预测CSP 活性成分的潜在作用靶点。

1.3 CSP 抗PU 的相关作用靶点收集 通过TTD（http://bidd.nus.edu.sg/BIDDDatabases/TTD/TTD.asp）、OMIM（http://www.omim.org/）、DiGSeE（http://210.107.182.61/geneSearch/）、Drug Bank（https://www.drugbank.ca/）及Human Phenotype Ontology（HPO、https://hpo.jax.org/app/）5 个疾病靶点数据库，以关键词“Peptic Ulcer”进行检索，获得PU 相关的疾病靶点基因，去除重复基因。将获得的疾病靶点与上一步得到的活性成分作用靶点进行比对，最后收集到CSP 抗PU 潜在作用靶点。

1.4 CSP 抗PU 的靶蛋白相互作用网络构建 打开Sring 数据库（https://string-db.org/），输入CSP 抗PU的靶蛋白，物种设置为“人类（Homo sapiens）”，最低相互作用阈值为中等置信度（medium confidence），其余参数保持默认不变，获取靶蛋白相互作用数据，通过Cytoscape 3.2.1 软件建立PPI 网络。

1.5 CSP 抗PU 相关靶点的KEGG 通路富集分析 通过Metascape 平台，导入CSP 抗PU 相关靶点，参数“Input as species”和“Analysis as species”均选择“人类（Homo sapiens）”，P值设置为＜0.01，对CSP 抗PU相关靶点进行KEGG 通路富集分析，根据每条通路P值，从小到大进行排序，筛选出前10 条通路，并使用OmicShare 网站（http://www.omicshare.com/）对数据进行可视化处理。

1.6 CSP 抗PU“成分-靶点-通路”网络构建 基于CPS 抗PU 的药物活性成分、作用靶点及KEGG 通路数据，采用CytoScape 3.2.1 软件绘制“成分-靶点-通路”网络。

2 结果

2.1 CSP 药物活性成分收集 基于OB＞30%，DL＞0.18 的限定条件，共收集102 个药物活性成分，其中柴胡14 个，陈皮4 个，川芎5 个，香附15 个，枳壳4 个，白芍4 个，甘草73 个，药物成分详细信息见表1。

表1 CSP 药物成分基本信息

表1（续）

2.2 CSP 抗PU 相关靶点 通过Swiss Target Prediction 平台，并进行重复靶点删除后，共收集到363 个药物活性成分靶点，与OMIM、TTD、DiGSeE、Drug Bank 及Human Phenotype Ontology（HPO）5 个疾病数据库收集到的PU 疾病相关靶点进行比对，取出重合靶点，得到43 个CSP 抗PU 相关靶点，详细信息见表2。

表2 CSP 抗PU 的43 个相关靶点

2.3 CSP 抗PU 相关靶点PPI 网络分析 将43 个CSP 抗PU 相关靶点录入到Sring 数据库，获得其相互作用数据，并使用CytoScape 3.2.1 进行可视化处理，构建PPI 网络图（图1）。网络中Degree 值排名前10 的靶点分别为VEGFA、EGFR、PTGS2、MMP9、TNF、SRC、MMP2、KDR、NOS3、TLR4。

图1 CSP 抗PU 相关靶点PPI 网络

2.4 KEGG 通路富集分析 通过MetaScape 平台对CSP 抗PU 的43 个相关靶点进行KEGG 通路富集分析，筛选前10 条通路，并通过OmicShare 网站对结果进行可视化处理，主要涉及癌症通路、HIF-1 信号通路、PI3K-Akt 信号通路、VEGF 信号通路、雌激素信号通路等，见图2。

图2 CSP 抗PU 相关靶点的KEGG 通路富集分析

2.5 CSP 抗PU 作用机制的“成分-靶点-通路”网络构建 将CSP 抗PU 相关的作用靶点和KEGG 通路信息导入CytoScape 3.2.1 软件中构建“成分-靶点-通路”网络，见图3。

图3 CSP 抗PU“成分-靶点-KEGG 通路”网络

3 讨论

3.1 CSP 抗PU 涉及的重要药物成分“CSP 药物活性成分收集”结果表明黄芩苷（Baicalin）、异鼠李素（Isorhamnetin）、槲皮素（Quercetin）、β-谷甾醇（beta-Sitosterol），豆甾醇（Stigmasterol）等是CSP 关键药物活性成分。现代药理学研究表明[5]，黄芩苷具有明显抗炎和广泛抑菌的作用，尤其是针对在PU 发病过程中扮演重要角色的Hp。槲皮素广泛存在于植物花、叶、果实和种子，是一种具有多种生物活性的黄酮类化学成分，其药理学作用极为广泛，具有抗氧化、清除自由基、抗炎、抗菌等作用[6]。有研究发现[7]，槲皮素可以通过下调中性粒细胞白介素-6（IL-6）的表达，抑制中性粒细胞的黏附、聚集、脱颗粒等过程，进而发挥明显的抗炎作用。异鼠李素在消化系统中抗炎作用明显，Liu G 等[8]研究显示，异鼠李素可以下调TNF-α、IL-6、IL-8 等炎症因子的表达，阻断p38MAPK 和NF-κB 信号通路，提高血红素加氧酶-1（HO-1）活性，从而减轻反流性食管炎对大鼠食管粘膜的损伤。

3.2 CSP 抗PU 涉及的重要作用靶点“CSP 抗PU 靶点PPI 网络分析”结果显示，网络中Degree 值排在前10 位的靶点分别为VEGFA、EGFR、PTGS2、MMP9、TNF、SRC、MMP2、KDR、NOS3、TLR4，提示这10 个靶点很可能在CSP 抗PU 中发挥着关键作用。VEGFA 存在于血管内皮细胞，可通过调节消化道黏膜保护因子和破坏因子之间的平衡来修复受损粘膜，在消化道粘膜保护和受损粘膜愈合过程中起到双重作用，其过程主要涉及提高血管通透性，促进纤维蛋白渗出，促进血管再生，刺激上皮细胞和肉芽组织增生等[9]。有研究表明[10]，消化性溃疡粘膜愈合与EGF 和EGFR 表达密切相关，EGF 和EGFR 表达水平的上升，可促进受损粘膜边缘上皮细胞的迁移和受损部位上皮细胞的增殖，进而改善溃疡面的愈合。PTGS2 是体内生成前列腺素E2（PGE2）过程中的重要催化酶，而PGE2可减少胃酸分泌，增加胃黏膜粘液分泌及胃黏膜血流等，是公认的胃粘膜保护因子，与胃溃疡愈合过程关系密切[11]。许立拔等[12]研究发现，胃乐胶囊能增加乙酸型慢性胃溃疡大鼠体内PGE2含量，显著减轻胃组织病理组织损伤。

3.3 CSP 抗PU 涉及的重要生物通路 KEGG 通路分析结果显示，CSP 抗PU 作用机制涉及癌症通路、HIF-1 信号通路、PI3K-Akt 信号通路、VEGF 信号通路、雌激素信号通路等。PI3K-Akt 信号通路调控着胃黏膜上皮细胞的存活、生长，增殖等过程，该通路的激活有利于胃黏膜微环境的改善，修复溃疡处的胃粘膜[13]。彭雪靖等[14]研究显示，半夏泻心汤可通过激活PI3K-Akt 信号通路，上调胃黏膜上皮细胞紧密连接蛋白的表达水平，保持粘膜的完整性，促进受损粘膜的愈合和修复。Eliakim R 等[15]研究结果显示，妊娠中女性胃溃疡发病率明显低于同龄男性，而在绝经后该发病率相对增高，提示雌激素可能与胃溃疡发生发展相关。Tuo B 等[16]研究发现，女性罹患十二指肠溃疡几率明显小于同龄男性，该特点在20～49 岁年龄阶段女性中尤为明显，其发生机制可能与雌激素参与调控粘膜上碳酸氢盐的分泌有关，而碳酸氢盐是防止消化道粘膜遭受蛋白酶侵袭的重要角色。消化性溃疡与微循环障碍密切相关，缺氧的微环境可激活组织细胞内低氧诱导因子-lα（HIF-1α），后者可通过增加缺氧组织氧供与减少组织耗氧量，使溃疡处的组织细胞对周围缺氧微环境产生耐受和适应，进而有利于溃疡愈合[17]，其具体机制为HIF-1α 可增强VEGF 和iNOS 的表达，VEGF通过调节消化道粘膜破坏因素和保护因素之间的关系来促进消化性溃疡愈合，而iNOS 则能够诱导机体合成NO，一定浓度的NO 具有扩张消化道血管，增加血流量，促进消化道溃疡愈合的作用[18-20]。

综上所述，CSP 抗PU 作用机制具有“多成分-多靶点-多通路”的特点，与具有系统性和整体性的中医药理论相符，此研究结果可作为CSP 抗PU 作用机制的初步预测探讨，为下一步实验研究思路提供一定参考依据。