梁 旭,李 雁,李 昕
(1.北京中醫(yī)藥大學(xué)東直門醫(yī)院急診科,北京 100700;2.北京中醫(yī)藥大學(xué)東直門醫(yī)院教育處,北京 100700)
急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)是由多種病因如感染、創(chuàng)傷等導(dǎo)致的以進(jìn)行性呼吸困難、頑固性低血氧癥和肺組織水腫為主要特征的臨床常見急危重癥[1]。ARDS的西醫(yī)治療目前以保護(hù)性機(jī)械通氣、限制性液體管理等支持治療和控制原發(fā)病為主。Meta分析研究表明[2],中西醫(yī)結(jié)合治療ARDS在降低病死率等方面優(yōu)勢(shì)明顯,中藥復(fù)方具有多靶點(diǎn)治療疾病的特點(diǎn),對(duì)ARDS的防治具有廣闊的應(yīng)用前景。
根據(jù)臨床表現(xiàn),ARDS可歸屬于中醫(yī)暴喘、肺衰等病的范疇。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為肺氣虛損,毒瘀互阻,進(jìn)而導(dǎo)致肺氣衰敗是ARDS的關(guān)鍵病機(jī)[3]。課題組在前期工作中采用國(guó)家級(jí)名老中醫(yī)杜懷棠教授經(jīng)驗(yàn)方益氣化瘀解毒方對(duì)ARDS模型大鼠進(jìn)行干預(yù)[4-6],可顯著減輕大鼠肺組織損傷程度,提高肺系數(shù)及肺通透指數(shù),并可明顯下調(diào)炎癥因子及關(guān)鍵炎癥蛋白的表達(dá),其具體的作用機(jī)制有待進(jìn)一步闡明。
本研究基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)原理,應(yīng)用整合藥理學(xué)平臺(tái)[7](TCMIP,http://www.tcmip.cn/,中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院)對(duì)課題組前期有效方益氣化瘀解毒方中的益氣-解毒藥對(duì)——黃芪-金銀花進(jìn)行研究,構(gòu)建其干預(yù)ARDS作用機(jī)制的“中藥-成分-靶標(biāo)-通路”復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),為該復(fù)方治療ARDS的分子機(jī)制深入研究和進(jìn)一步明確ARDS的發(fā)病機(jī)制提供科學(xué)依據(jù)。
1.1 黃芪-金銀花化學(xué)成分收集 TCMIP依據(jù)《中國(guó)藥典》(2015年版),收錄了400余味常用中藥材信息[7]。在其中藥信息設(shè)定界面對(duì)“黃芪”、“金銀花”進(jìn)行檢索并收集其所有化學(xué)成分,建立黃芪-金銀花化學(xué)成分信息數(shù)據(jù)庫(kù)。
1.2 ARDS疾病候選靶標(biāo)收集 在整合藥理學(xué)平臺(tái)疾病靶標(biāo)信息數(shù)據(jù)檢索界面,以急性呼吸窘迫綜合征的英文縮寫“ARDS”作為關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索,可收集到疾病靶標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)中目前已知的ARDS治療靶點(diǎn),作為“黃芪-金銀花”藥對(duì)的候選治療靶標(biāo),靶標(biāo)信息主要包括治療“ARDS”藥物的名稱、療效、臨床應(yīng)用、作用靶標(biāo)的基因及蛋白質(zhì)等相關(guān)信息。
1.3 靶標(biāo)預(yù)測(cè) 通過(guò)在中藥靶標(biāo)預(yù)測(cè)界面選取相似性分?jǐn)?shù)≥0.8的所有藥物靶標(biāo)作為“黃芪-金銀花”藥對(duì)的潛在作用靶標(biāo),建立藥物候選靶標(biāo)信息數(shù)據(jù)庫(kù)。TCMIP平臺(tái)利用OpenBabel軟件對(duì)中藥成分進(jìn)行二維結(jié)構(gòu)相似性檢索,并采用Tanimoto系數(shù)定義的相似度計(jì)量方法,通過(guò)與食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)上市藥物進(jìn)行化學(xué)結(jié)構(gòu)相似性比對(duì)[8-9]。
1.4 蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用信息(PPI) TCMIP整合了HAPPI、InAct、HPRD、Reactome、OPHID、MINT、PDZBase、DIP等數(shù)據(jù)庫(kù)中蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用信息。通過(guò)該平臺(tái)的PPI數(shù)據(jù)庫(kù),可獲得“黃芪-金銀花”藥對(duì)作用的潛在靶標(biāo)與ARDS疾病靶標(biāo)之間的PPI。
1.5 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與分析 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分析,計(jì)算“黃芪-金銀花”藥對(duì)潛在靶標(biāo)與治療ARDS的疾病靶標(biāo)之間的PPI信息網(wǎng)絡(luò)特征值,以節(jié)點(diǎn)連接度(degree)的2倍中位數(shù)為卡值,選取中藥靶標(biāo)-疾病靶標(biāo)互作網(wǎng)絡(luò)的核心節(jié)點(diǎn);在此基礎(chǔ)上,以節(jié)點(diǎn)連接度、節(jié)點(diǎn)緊密度和節(jié)點(diǎn)介度的中位數(shù)為卡值,選取同時(shí)滿足3個(gè)卡值的節(jié)點(diǎn)為“黃芪-金銀花”藥對(duì)潛在靶標(biāo)-ARDS疾病靶標(biāo)相互作用網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)[10]。通過(guò)基因功能和通路的富集分析,挖掘分析“黃芪-金銀花”藥對(duì)治療ARDS關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)靶標(biāo)及其對(duì)應(yīng)的活性成分,并構(gòu)建“中藥-核心成分-關(guān)鍵靶標(biāo)-主要通路”的網(wǎng)絡(luò)通路圖,進(jìn)一步明確中藥干預(yù)ARDS的分子作用機(jī)制。
1.6 關(guān)鍵靶標(biāo)分析及通路富集 TCMIP整合基因本體數(shù)據(jù)庫(kù)GO(geneontology,http://www.geneontology.org/)和KEGG通路數(shù)據(jù)庫(kù)(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,http://www.kegg.jp)資源,可直接提取靶標(biāo)基因或蛋白質(zhì)的分子功能、細(xì)胞內(nèi)定位及其所參與的生物學(xué)反應(yīng)和通路,對(duì)“黃芪-金銀花”藥對(duì)干預(yù)ARDS的關(guān)鍵作用靶標(biāo)進(jìn)行基因功能和通路富集分析,并以P降序的方式將GO和KEGG計(jì)算分析的結(jié)果排列顯示。
2.1“ 黃芪-金銀花”藥對(duì)化學(xué)成分靶標(biāo)預(yù)測(cè)及分析 通過(guò)TCMIP數(shù)據(jù)庫(kù)共收集得到黃芪化合物成分29個(gè),主要為黃芪皂苷類和黃芪多糖類;金銀花化合物成分47個(gè),主要為忍冬皂苷、金銀花黃酮、金銀花縮醛苷類。針對(duì)上述成分,共預(yù)測(cè)出黃芪的潛在作用靶標(biāo)1 273個(gè),金銀花的潛在作用靶標(biāo)537個(gè),經(jīng)相似性分?jǐn)?shù)≥0.8篩選后,得到黃芪預(yù)測(cè)靶標(biāo)185個(gè),金銀花預(yù)測(cè)靶標(biāo)38個(gè),兩者共有的靶標(biāo)21個(gè),提示黃芪和金銀花在共性靶標(biāo)之間存在潛在的疊加作用。
對(duì)“黃芪-金銀花”藥對(duì)候選靶標(biāo)進(jìn)行基因分析,取P排名前20得到候選靶標(biāo)具有的基因功能信息見表1,可見其功能涉及突觸后膜電位的調(diào)節(jié)、電壓門控鈉離子通道的活動(dòng)、離子跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的調(diào)節(jié)、肉堿代謝過(guò)程、線粒體功能調(diào)節(jié)、AV節(jié)點(diǎn)細(xì)胞動(dòng)作電位、感官知覺及痛覺等。對(duì)“黃芪-金銀花”候選靶標(biāo)進(jìn)行通路富集分析,取P排名前20得到候選靶標(biāo)參與的通路信息見表2,可見涉及通路主要有PPAR信號(hào)通路、過(guò)氧化物酶體、循環(huán)系統(tǒng)、半乳糖代謝、輔因子和維生素的代謝、內(nèi)分泌系統(tǒng)、心肌細(xì)胞腎上腺素能信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、脂質(zhì)代謝、不飽和脂肪酸的生物合成、α-亞麻酸代謝等。
2.2“ 黃芪-金銀花”藥對(duì)治療ARDS的核心靶標(biāo)網(wǎng)絡(luò) 通過(guò)TCMIP的PPI相互作用數(shù)據(jù)庫(kù),構(gòu)建“黃芪-金銀花”藥對(duì)的潛在靶標(biāo)與疾病靶標(biāo)相互作用網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)條件篩選出關(guān)鍵靶標(biāo)659個(gè),根據(jù)degree排序顯示排名前100的靶點(diǎn),得到黃芪-金銀花治療ARDS的候選靶標(biāo)網(wǎng)絡(luò),見圖1,其中已知治療ARDS的直接靶標(biāo)(known disease target)78個(gè),潛在藥物靶標(biāo)(putative drug target)3個(gè),共同靶標(biāo)(common target)2個(gè)。圖中節(jié)點(diǎn)的大小與degree成正比關(guān)系,同時(shí)根據(jù)比較圖中節(jié)點(diǎn)介度大小,發(fā)現(xiàn)TSC1、NSDHL、GRB2、MYC、MAP2K等關(guān)鍵靶標(biāo)介度值明顯大于其他靶標(biāo),在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮重要作用。
以上關(guān)鍵靶標(biāo)中,部分已知靶標(biāo)如:甾醇-4-α-羧酸鹽3-脫氫脫羧酶(NSDHL)主要與3-β-羥基-δ5-甾體脫氫酶活性、小分子代謝過(guò)程、迷路層血管發(fā)育等相關(guān);外周血質(zhì)膜蛋白(CASK)功能主要涉及ATP結(jié)合、蛋白質(zhì)絲氨酸/蘇氨酸激酶活性、鳥苷酸激酶活性、細(xì)胞黏附、RNA聚合酶Ⅱ啟動(dòng)子轉(zhuǎn)錄的正調(diào)節(jié)、GMP代謝過(guò)程、突觸傳遞、神經(jīng)遞質(zhì)分泌的正調(diào)節(jié)等;雙特異性酪氨酸磷酸化調(diào)節(jié)激酶1A(DYRK1A)功能主要與蛋白激酶活性、ATP結(jié)合、tau蛋白結(jié)合、mRNA剪接的負(fù)調(diào)節(jié)、有絲分裂細(xì)胞周期的正調(diào)節(jié)、蛋白質(zhì)磷酸化、DNA損傷反應(yīng)的負(fù)調(diào)節(jié)等相關(guān);磷脂酰肌醇3-激酶調(diào)節(jié)亞基α(PIK3R1)功能主要涉及1-磷脂酰肌醇-3-激酶調(diào)節(jié)劑活性、蛋白磷酸酶結(jié)合、ErbB-3類受體結(jié)合、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、Fc-γ受體信號(hào)通路、轉(zhuǎn)錄的正向調(diào)節(jié)、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體信號(hào)通路、外源性凋亡信號(hào)通路、凝血功能、腫瘤壞死因子產(chǎn)生的正調(diào)節(jié)、Fc-epsilon受體信號(hào)通路、白細(xì)胞遷移、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體信號(hào)通路、T細(xì)胞受體信號(hào)通路;雙特異性絲裂原活化蛋白激酶激酶1(MAP2K1)主要與MAP激酶活性、ATP結(jié)合、神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)素TRK受體信號(hào)通路、基因表達(dá)的正調(diào)節(jié)、Toll樣受體信號(hào)通路、調(diào)節(jié)應(yīng)激激活的絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)級(jí)聯(lián)反應(yīng)、ERK1和ERK2級(jí)聯(lián)反應(yīng)、Ras蛋白信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、小GTP酶介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、先天免疫應(yīng)答、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體信號(hào)通路、Fc-epsilon受體信號(hào)通路、細(xì)胞遷移的正調(diào)節(jié)、RNA聚合酶II啟動(dòng)子、上皮細(xì)胞增殖參與肺形態(tài)發(fā)生、對(duì)氧化應(yīng)激的反應(yīng)等功能相關(guān);RAC-α絲氨酸/蘇氨酸-蛋白激酶(AKT1)則與蛋白結(jié)合、磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸結(jié)合、ATP結(jié)合、一氧化氮合酶調(diào)節(jié)劑活性、血管內(nèi)皮細(xì)胞遷移的正調(diào)節(jié)、G蛋白偶聯(lián)受體信號(hào)通路、凋亡過(guò)程的負(fù)調(diào)節(jié)、對(duì)流體剪切應(yīng)力的響應(yīng)、蛋白激酶B信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、炎癥反應(yīng)的正調(diào)節(jié)、TRK受體信號(hào)通路、Fc-epsilon受體信號(hào)通路、血管收縮、血小板活化、自噬的負(fù)調(diào)節(jié)、JNK級(jí)聯(lián)的負(fù)調(diào)控、鈉離子轉(zhuǎn)運(yùn)正調(diào)節(jié)、mRNA穩(wěn)定性調(diào)控等生命活動(dòng)過(guò)程相關(guān)。部分已知疾病靶標(biāo)如:潛在藥物靶標(biāo)3個(gè):鈉/鉀轉(zhuǎn)運(yùn)ATP酶亞基α-1(ATP1A1)功能主要與ATP結(jié)合、磷酸酶活性、ADP結(jié)合、鈉鉀離子結(jié)合相關(guān);過(guò)氧化物酶體肉毒堿O-辛?;D(zhuǎn)移酶(CROT)功能主要涉及脂肪酸β-氧化、細(xì)胞脂質(zhì)代謝過(guò)程、輔酶A代謝過(guò)程、肉毒堿代謝等;肉堿O-棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶1(CPT1A)主要與細(xì)胞脂質(zhì)代謝、蛋白質(zhì)同源寡聚化、脂肪酸β-氧化、上皮細(xì)胞分化、葡萄糖代謝過(guò)程、甘油三酯代謝過(guò)程等功能相關(guān)。共同靶標(biāo)2個(gè):葡萄糖激酶(GCK),功能主要涉及ATP結(jié)合及葡萄糖的結(jié)合;絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶D1(YWHAE),功能主要與離子通道結(jié)合、蛋白質(zhì)活性、MHCⅡ類蛋白質(zhì)復(fù)合物結(jié)合、RNA結(jié)合、ATP結(jié)合、蛋白激酶C活性等相關(guān)。急性呼吸窘迫綜合征的發(fā)病機(jī)制較為復(fù)雜,其肺損傷過(guò)程涉及多個(gè)病理環(huán)節(jié)的不同分子作用過(guò)程。上述靶標(biāo)涉及諸多生理病理分子機(jī)制,主要與ATP結(jié)合、細(xì)胞能量代謝、離子通道結(jié)合、信號(hào)因子的正負(fù)調(diào)節(jié)、炎癥反應(yīng)的調(diào)節(jié)、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子調(diào)節(jié)、蛋白質(zhì)相互作用及代謝、細(xì)胞生長(zhǎng)和死亡等相關(guān),這不僅說(shuō)明了ARDS的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,同時(shí)說(shuō)明黃芪-金銀花藥對(duì)干預(yù)ARDS的作用主要是通過(guò)對(duì)細(xì)胞物質(zhì)及能量代謝、炎癥反應(yīng)、細(xì)胞生長(zhǎng)及死亡的多靶點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)狀的綜合調(diào)控而實(shí)現(xiàn)。
圖1 “黃芪-金銀花”藥對(duì)干預(yù)ARDS的候選靶標(biāo)網(wǎng)絡(luò)Fig.1 Network of Stragalus Radix and Lonicerae Japonicae Flos candidate targetsfor ARDS
2.3 “黃芪-金銀花”藥對(duì)治療ARDS關(guān)鍵靶標(biāo)的GO基因功能分析“黃芪-金銀花”藥物靶標(biāo)與疾病靶標(biāo)基因功能主要涉及蛋白質(zhì)結(jié)合、蛋白質(zhì)磷酸化、凋亡過(guò)程的負(fù)調(diào)控、血小板活化蛋白激酶活性、轉(zhuǎn)錄的正向調(diào)節(jié)、DNA模板、有絲分裂細(xì)胞周期的G2/M轉(zhuǎn)換、RNA聚合酶Ⅱ啟動(dòng)子轉(zhuǎn)錄調(diào)控的研究、藥物反應(yīng)、肽基絲氨酸磷酸化等,見表3。
2.4“ 黃芪-金銀花”藥對(duì)治療ARDS的KEGG通路富集分析 根據(jù)P排序僅顯示排名前20的KEGG通路,見表4。通路富集分析結(jié)果顯示,“黃芪-金銀花”藥對(duì)治療ARDS的主要作用通路有ErbB信號(hào)通路、細(xì)胞生長(zhǎng)與死亡、FoxO信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路、MAPK信號(hào)通路、甲狀腺激素信號(hào)通路、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)-蛋白激酶B(AKT)信號(hào)通路、內(nèi)分泌系統(tǒng)、胰腺癌、感染性疾病、癌癥、HTLV-I感染、細(xì)胞通訊、神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路、Ras信號(hào)途徑、慢性粒細(xì)胞白血病、細(xì)胞周期、非小細(xì)胞肺癌、Epstein Barr病毒感染等。
圖2 “黃芪-金銀花”藥對(duì)干預(yù)ARDS“中藥-成分-靶標(biāo)-通路”多維網(wǎng)絡(luò)分析Fig.2“Traditional Chinese medicine-compound-target-pathway”multidimensinal network analysisof Stragalus Radix and Lonicerae Japonicae Flosdrug pair on ARDS
表1 “黃芪-金銀花”藥對(duì)候選靶標(biāo)具有的功能信息Tab.1 Functional information of the candidate target of Stragalus Radix and Lonicerae Japonicae Flosdrug pair
表2 “黃芪-金銀花”藥對(duì)候選靶標(biāo)參與的通路信息Tab.2 Pathway information of thecandidatetarget of Stragalus Radix and Lonicerae Japonicae Flosdrug pair
表3 “黃芪-金銀花”藥對(duì)干預(yù)ARDS關(guān)鍵靶標(biāo)基因信息功能分析Tab.3 Function analysisof key target geneinformation of Stragalus Radix and Lonicerae Japonicae Flosdrug pair on the ARDS
2.5“ 黃芪-金銀花”藥對(duì)治療ARDS的“中藥-成分-靶標(biāo)-通路”多維網(wǎng)絡(luò)分析 見圖2。通過(guò)TCMIP數(shù)據(jù)庫(kù)分析可以看出,“黃芪-金銀花”藥對(duì)干預(yù)ARDS作用主要與33個(gè)化學(xué)成分相關(guān)聯(lián),其中黃芪成分19個(gè),金銀花成分14個(gè)。黃芪成分以黃芪皂苷和黃芪苷為主,如黃芪皂苷Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ等;金銀花主要成分以金銀花苷、金銀花黃酮、忍冬次皂苷等為主。
其中,黃芪皂苷、金銀花酚酸類成分均已通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)具備減輕急性肺損傷(ALI)的藥理作用。徐旭等[11]發(fā)現(xiàn)黃芪皂苷可延長(zhǎng)電刺激大鼠頸總動(dòng)脈血栓形成的時(shí)間、抑制血小板聚集,提高前列環(huán)素(PGI2)和一氧化氮(NO)水平,降低血栓素A2(TXA2)/前列環(huán)素比例,發(fā)揮抗血栓作用;劉永琦、李金田等[12]發(fā)現(xiàn)黃芪皂苷對(duì)肺纖維化大鼠肺泡Ⅱ型上皮細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)具有保護(hù)作用,調(diào)節(jié)Th1/Th2型細(xì)胞因子的平衡及TNF-α含量可能是其抗肺纖維化的機(jī)理之一;張吉等[13]發(fā)現(xiàn)黃芪甲苷可能通過(guò)抑制GRP78和CHOP蛋白表達(dá)調(diào)控內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激狀態(tài),從而改善急性肺損傷狀態(tài);趙建軍等[14]發(fā)現(xiàn)黃芪甲苷能上調(diào)脂多糖(LPS)致ALI大鼠肺水通道蛋白5的表達(dá),從而減輕LPS致ALI大鼠肺炎癥損傷反應(yīng);宋亞玲等[15]對(duì)金銀花的酚酸類化合物1~8進(jìn)行了體外抗炎活性實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)化合物1~8對(duì)LPS刺激的巨噬細(xì)胞炎癥因子均具有不同程度的抑制作用。
黃芪-金銀花藥對(duì)作用于ARDS的相關(guān)通路主要有ErbB信號(hào)通路、FoxO信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路、Ras信號(hào)途徑、MAPK信號(hào)通路、PI3K-AKT信號(hào)通路、神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路、細(xì)胞生長(zhǎng)與死亡、內(nèi)分泌系統(tǒng)、HTLV-I感染、細(xì)胞通訊、非小細(xì)胞肺癌、甲狀腺激素信號(hào)通路、感染性疾病、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、慢性粒細(xì)胞白血病、胰腺癌、膠質(zhì)瘤、黑色素瘤、細(xì)胞周期、結(jié)直腸癌、Epstein Barr病毒感染、雌激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路等。
其中,ErbB受體酪氨酸激酶(RTK)家族[16]可調(diào)節(jié)多種生物反應(yīng),包括細(xì)胞增殖、分化、活動(dòng),RTK家族成員之一表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR,也稱為ErbB-1或HER1)[17]可誘導(dǎo)受體同源二聚體和異二聚體的形成以及內(nèi)在激酶結(jié)構(gòu)域的激活,導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)尾部?jī)?nèi)特定酪氨酸殘基(pY)的磷酸化,含有pY肽的信號(hào)效應(yīng)子被募集到活化受體即可誘導(dǎo)各種信號(hào)傳導(dǎo)途徑。PI3K信號(hào)通路可被大多數(shù)ErbB直接或間接激活。
表4 “黃芪-金銀花”藥對(duì)干預(yù)ARDS關(guān)鍵靶標(biāo)通路信息Tab.4 Key target pathway information of Stragalus Radix and Lonicerae Japonicae Flosdrug pair on the ARDS
FoxO信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路參與調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡、細(xì)胞周期控制、葡萄糖代謝、抗氧化應(yīng)激等細(xì)胞生理過(guò)程中特定基因的表達(dá)。FoxO蛋白的中心調(diào)節(jié)機(jī)制與PI3K下游的Akt/PKB的磷酸化相關(guān)[18-19]。
絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號(hào)通路[20]與細(xì)胞增殖、分化和遷移相關(guān)。MAPK信號(hào)傳導(dǎo)通路具有復(fù)雜性和多樣性,MAPK相關(guān)蛋白分子包括Jun氨基末端激酶(JK1/2/3)、p38蛋白、ERK5和細(xì)胞外信號(hào)相關(guān)激酶(ERK),可由特異性MAPKK激活;MAPK途徑是所有ErbB受體下游的共同靶標(biāo),同時(shí)MAPK通路可通過(guò)G蛋白等分子與PI3K通路相聯(lián)通[21]。
PI3K-Akt信號(hào)傳導(dǎo)通路可被多種類型的細(xì)胞刺激或毒性損傷激活,主要與細(xì)胞轉(zhuǎn)錄、翻譯、增殖、生長(zhǎng)和存活等相關(guān),PIP3可作為第二信使激活A(yù)kt,活化的Akt可以通過(guò)磷酸化參與細(xì)胞凋亡、蛋白質(zhì)合成與代謝等細(xì)胞周期過(guò)程[22]。
通過(guò)對(duì)“黃芪-金銀花”藥對(duì)“中藥-成分-靶標(biāo)-通路”多維網(wǎng)絡(luò)分析,發(fā)現(xiàn)該藥對(duì)成分在干預(yù)ARDS中發(fā)揮了重要作用,預(yù)測(cè)結(jié)果中如減輕炎癥反應(yīng)、保護(hù)肺血管內(nèi)皮細(xì)胞及抗細(xì)胞凋亡等分子機(jī)制與課題組前期實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有較高重合性[4-6]。本研究為益氣化瘀解毒方治療ARDS進(jìn)一步的機(jī)制研究提供了可能依據(jù)和新的思路,同時(shí)為中藥復(fù)方中關(guān)鍵藥對(duì)干預(yù)疾病的機(jī)制研究提供了研究模式參考。
網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)基于“疾病—基因—靶點(diǎn)—藥物”相互作用網(wǎng)絡(luò),其注重整體性和動(dòng)態(tài)性的特點(diǎn),與中藥復(fù)方注重多組分配伍、多靶點(diǎn)干預(yù)及系統(tǒng)調(diào)控的思想不謀而合[23]。本研究表明,“黃芪-金銀花”藥對(duì)可通過(guò)多靶點(diǎn)、多途徑干預(yù)ARDS,為其進(jìn)一步的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)分析和防治作用機(jī)制研究提供了依據(jù)。
本研究是基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)原理的綜合數(shù)據(jù)分析,具體分子通路機(jī)制及物質(zhì)基礎(chǔ)將通過(guò)進(jìn)一步的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證,望本研究能夠?yàn)閺?fù)方核心藥對(duì)的研究及ARDS的臨床治療提供參考。