賈 穎,王佳敏,楊大偉,高 思
(山西中醫(yī)藥大學(xué),山西 晉中 030619)
銀屑病,祖國醫(yī)學(xué)稱“白疕”,是一種以紅色斑疹或丘疹為主,在其表面上覆蓋有多層的銀白色鱗屑的慢性炎癥性,且容易復(fù)發(fā)的疾病,皮損不僅僅局限于某一部位,并且可以廣泛散播于全身[1~2],本病的病理改變以角質(zhì)形成細(xì)胞過度增生、炎性浸潤為主,嚴(yán)重影響著患者的身體和心理的健康。祖國醫(yī)學(xué)認(rèn)為,白疕的病因病機亦十分復(fù)雜,隨著對白疕的認(rèn)識不斷加深,原有理論得到新的闡發(fā),新的理論不斷涌現(xiàn)。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為,銀屑病主要以血熱、血虛、血燥、血瘀為本,濕熱蘊結(jié)為標(biāo)。有報道[3]認(rèn)為,銀屑病可能是由多種致病因素通過多種傳染途徑引起人體表皮細(xì)胞增殖、角化不全、炎癥反應(yīng)的多基因疾病。尋常型銀屑病是一種慢性、常見并易復(fù)發(fā)的 T 淋巴細(xì)胞免疫介導(dǎo)的炎癥性皮膚病,影響患者的身心健康[4~5]。對銀屑病的診斷較為容易,但目前仍然缺乏毒副作用小、臨床效果穩(wěn)定可靠的治療方法。因此,本病的治療一直受到國內(nèi)外醫(yī)師關(guān)注,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)對于本病發(fā)病機制尚不明確,治療方法各有所長,但總體而言,緩解病情者居多,但是停藥一段時間后復(fù)發(fā)率比較高,且副作用較大。這就推動臨床醫(yī)家尋求運用中醫(yī)藥理論來指導(dǎo)治療本病,在運用中藥口服的同時配合中醫(yī)特色的外治療法,比如中藥的藥浴法、濕敷法、穴位埋線及穴位注射、體針及灸法、耳針、刺絡(luò)拔罐放血療法等,在治療上取得了一定的效果。查閱大量文獻(xiàn)及臨床觀察發(fā)現(xiàn)中藥復(fù)方的治療作用相對緩和,個體化治療,因人而異,遠(yuǎn)期療效好且復(fù)發(fā)率相對低,副作用較少,對彌補現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的不足,可能存在一定的優(yōu)勢。
網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)是基于系統(tǒng)生物學(xué)的理論,結(jié)合藥理學(xué)、生物信息學(xué)、網(wǎng)絡(luò)分析等多個學(xué)科內(nèi)容,從整體出發(fā)研究及闡釋中藥成分-靶點-疾病間之間的關(guān)系,選取特定信號節(jié)點(Nodes)進(jìn)行多靶點藥物分子設(shè)計的新學(xué)科??捎糜谙到y(tǒng)反映中藥復(fù)方作用機理,并指導(dǎo)新藥合成[6]。秦柏洗液是在古方“秦皮、楮桃葉外洗劑”的基礎(chǔ)上加減而成,臨床觀察其對尋常型銀屑病的皮損的改善有顯著的療效,為了探討該方的作用機理,因此結(jié)合網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)展開了本次的研究。
通過TCMSP(Traditional chinese medicine systems pharmacology databaseand analysis platform)數(shù)據(jù)庫對當(dāng)歸、秦皮、側(cè)柏葉、桑葉的藥物有效成分進(jìn)行篩選,以口服生物利用度(OB≥30 %)、血腦屏障(BBB≥-0.3)、Drug-Likeness(DL≥0.18)為標(biāo)準(zhǔn)篩選出對應(yīng)的藥物有效成分。
在TCMSP中通過PubChem CID超鏈接進(jìn)入PubChem數(shù)據(jù)庫獲取成分的SMILES結(jié)構(gòu)式及2D/3D結(jié)構(gòu),將SMILES結(jié)構(gòu)式輸入SWISS數(shù)據(jù)庫中即可獲得藥物成分靶點。
在TTD數(shù)據(jù)庫中Search drugs and targetsby disease or ICD identifier一欄輸入皮膚炎性的英文名稱(skin inflammatory)獲得1個疾病一級靶點。將這1個一級靶點在STRING數(shù)據(jù)庫中進(jìn)一步搜索獲取更具體的疾病靶點。原則為物種為智人(Homo Sapiens)。
利用 Cytoscape 軟件(本試驗采用Cytoscape 3.7.1版本)將主要活性成分的名稱及其對應(yīng)的靶點數(shù)據(jù)導(dǎo)入生成成分靶點網(wǎng)絡(luò)。通過Bisogenet插件選擇需要的蛋白質(zhì)相互作用數(shù)據(jù)庫后輸入基因列表構(gòu)建成分靶點PPI網(wǎng)絡(luò)。原則為物種為智人(Homo Sapiens)。
將疾病靶點數(shù)據(jù)導(dǎo)入Cytoscape得到疾病靶點網(wǎng)絡(luò), 通過Bisogenet插件選擇需要的蛋白質(zhì)相互作用數(shù)據(jù)庫后輸入基因列表構(gòu)建疾病靶點PPI網(wǎng)絡(luò)。原則為物種為智人(Homo Sapiens)。
將利用Bisogenet插件構(gòu)建的成分靶點PPI網(wǎng)絡(luò)和疾病靶點PPI網(wǎng)絡(luò),用Cytoscape中的merge工具做一個PPI網(wǎng)絡(luò)的交集得到一個成分靶點和疾病靶點的交集網(wǎng)絡(luò),并利用Cytoscape中的CytoNCA插件對該網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點的拓?fù)鋮?shù)進(jìn)行評估分析,選擇degree值≥2倍中位數(shù)的靶點,作為核心靶點得到一個更細(xì)致的交集網(wǎng)絡(luò)。使用ClueGO插件對核心靶點進(jìn)行富集分析,選擇正確的功能、種屬和圖像展示方式,默認(rèn)選擇P<0.05,粘貼基因開始分析,得到富集分析網(wǎng)絡(luò)圖,導(dǎo)出結(jié)果報告獲得富集分析餅狀圖,對獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析討論。
如表1所示,以O(shè)B≥30 %、DL≥0.18、BBB≥-0.3作為篩選條件得到10個活性成分。
表1 當(dāng)歸、秦皮、側(cè)柏葉、桑葉藥材的10個活性成分
將篩選出的10個活性成分和其對應(yīng)靶點相連構(gòu)建成分靶點可視化網(wǎng)絡(luò)圖(如圖1),其中黃色節(jié)點代表10個活性成分、綠色節(jié)點代表靶點,而邊則表示活性成分與靶點的相互作用關(guān)系。通過Bisogenet插件構(gòu)建的成分靶點PPI網(wǎng)絡(luò),粉紅色節(jié)點代表靶點共57個,如圖2。
圖1 成分靶點可視化網(wǎng)絡(luò)
圖2 成分靶點PPI網(wǎng)絡(luò)
將篩選出的疾病靶點相連構(gòu)建疾病靶點可視化網(wǎng)絡(luò)圖(如圖3),其中節(jié)點代表PARP1是一級靶點、其余是潛在靶點。通過Bisogenet插件構(gòu)建的疾病靶點PPI網(wǎng)絡(luò),如圖4。
圖3 疾病靶點可視化網(wǎng)絡(luò)
圖4 疾病靶點PPI網(wǎng)絡(luò)
用Cytoscape中的merge工具做一個PPI網(wǎng)絡(luò)的交集得到57個成分靶點和1個疾病靶點的交集網(wǎng)絡(luò)如圖5,共118個節(jié)點。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示該交集網(wǎng)絡(luò)的degree中位值為17,設(shè)定篩選范圍為degree值大于等于34,共17個節(jié)點,如圖6。
圖5 merge交集網(wǎng)絡(luò)
圖6 以degree≥34為標(biāo)準(zhǔn)篩選的交集網(wǎng)絡(luò)
將以degree≥34為標(biāo)準(zhǔn)篩選的交集網(wǎng)絡(luò)核心靶點的基因鍵入CLUEGO中得到富集分析圖圖7、圖8、圖9,餅狀圖顯示的生物通路類型共15種,柱狀圖顯示每種通路類型中具體有哪些通路。
圖7 富集分析圖
圖8 CLUEGO富集分析餅狀圖
圖9 CLUEGO富集分析柱狀圖
對以上分析數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)可知:modulation by host of viral transcription、regulation of protein sumoylation、positive regulation of pri-miRNA transcription by RNA polymerase II、positive regulation of type I interferon production、positive regulation of DNA-templated transcription, initiation等5條信號通路是研究當(dāng)歸、秦皮、桑葉、側(cè)柏葉治療皮膚炎性作用機制的重點研究方向。
病毒轉(zhuǎn)錄宿主的調(diào)節(jié)通路(modulation by host of viral transcription):病毒在入侵宿主的過程中,通過釋放刺激因子致使宿主細(xì)胞激活以使其完成進(jìn)入、轉(zhuǎn)錄、復(fù)制的過程,而機體也會啟動自身的免疫系統(tǒng)抵御這種“異物”的入侵。藥物成分影響病毒的復(fù)制、免疫信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等環(huán)節(jié),分別參與免疫應(yīng)答調(diào)節(jié)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo),促進(jìn)調(diào)節(jié)性細(xì)胞因子的分泌,降低炎性因子的表達(dá),最終達(dá)到抑制病毒復(fù)制、轉(zhuǎn)錄的目的。
南×,女,23歲,2018年10月9日初診。主訴:全身散在紅色斑丘疹,以頭部、雙下肢為甚5 a?,F(xiàn)病史:患者5 a前無明顯誘因發(fā)現(xiàn)全身散在紅丘疹,上覆鱗屑伴偶有瘙癢,經(jīng)當(dāng)?shù)乜h醫(yī)院診斷為“銀屑病”,治療用藥不詳,5 a期間經(jīng)多種手段治療效果均不明顯,后自行長時間以哈西奈德乳膏外抹頭部皮損區(qū),為求進(jìn)一步治療,遂于我院門診治療。癥見:全身散在紅色斑丘疹,上覆銀白色鱗屑,略癢,偶見紅丘疹上覆有黃痂;頭部皮疹厚約一元硬幣厚度,脫大量淡黃白色片狀鱗屑。食欲可,眠佳,二便調(diào)。舌質(zhì)暗紅,苔薄微黃,脈滑數(shù)。診斷:白疕(血熱內(nèi)蘊證)。治法:涼血清熱,利濕消斑。治以土槐丹四物湯加味加減,土茯苓30 g,生地30 g,當(dāng)歸30 g,地骨皮15 g,生槐花30 g,白鮮皮10 g,牡丹皮30 g,白蒺藜10 g,徐長卿15 g,川木瓜10 g,生甘草6 g,蟬蛻6 g,上方隨癥加減。同時配合秦柏洗液(秦皮30 g,側(cè)柏葉30 g,桑葉30 g、當(dāng)歸30 g等)外用方外洗患處。3個療程后患者頭部皮疹明顯變薄、松散,脫離大部分,現(xiàn)癥見頭部皮疹基本脫離,露出淡紅色基底皮膚,不癢,現(xiàn)繼以內(nèi)服方隨癥加減,外洗方同前繼續(xù)外用,以期后效。
銀屑病在皮膚科中是一種較為常見的慢性炎癥性,容易復(fù)發(fā)的皮膚病變[7~8]。銀屑病具有較長的演進(jìn)過程,病情易反復(fù)難愈[9]。明代醫(yī)家吳師機曰:“凡病多從外入,故醫(yī)有外治法,經(jīng)文內(nèi)取外取并列,未嘗教人專用內(nèi)治也?!彼J(rèn)為,內(nèi)、外治有殊途同歸之理,外治法之所以能治療內(nèi)疾,這是因為:“外治之理,即內(nèi)治之理,外治之藥,亦即內(nèi)治之藥。所異者,法耳!”其中熏法是中醫(yī)外科學(xué)中外治法的一種,這種方法是借藥物的熱氣蒸騰患處,依靠藥力和熱力直接接觸病變部位,直達(dá)病處,排出污濁毒邪,促使氣血流暢,血脈暢通,膜理開闔有度而諸癥消除?,F(xiàn)代藥理研究認(rèn)為,在皮膚表面或病變處直接用藥物熏洗,利用溫?zé)岷退幬锏淖饔?,刺激神?jīng)系統(tǒng)活躍,對心血管系統(tǒng)和周圍血管系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整,能促進(jìn)血液循環(huán)及淋巴回流,能使水腫消退,腫痛減輕,也可加速新陳代謝,促進(jìn)創(chuàng)面愈合。本次研究的主方“秦柏洗液”中單味藥對皮膚炎性的抑制作用顯著,而秦皮清熱解毒,燥濕止痢,在臨床上也有抑制皮膚瘙癢、抑制滅菌、抗腫瘤的作用[10~11],現(xiàn)代藥理研究提示,當(dāng)歸含有揮發(fā)油和水溶性成分,具有調(diào)節(jié)免疫功能、抗菌、抗炎作用,其中抗炎[12]作用主要是通過機體降低毛細(xì)血管通透性、抑制PGE2的合成或釋放、降低補體旁路的溶血活性。近來關(guān)于生側(cè)柏葉的研究眾多,該藥的藥用價值凸顯,而側(cè)柏葉味苦澀,有清香之味,微辛,有止咳、化痰、涼血、止血,烏須發(fā)的作用[13],外用可療疥癬,散腫毒;《本草從新》描述生側(cè)柏“味苦微寒,性澀而燥。最清血分濕熱……祛風(fēng)濕諸痹,歷節(jié)風(fēng)痛……生肌殺蟲……汁,烏須發(fā)。丹溪以為補陰要藥……”現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn),側(cè)柏葉中含有側(cè)柏總黃酮、揮發(fā)油等,具有抗炎、抗菌的作用[14]。
通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的分析,本研究中的化合物-靶點網(wǎng)絡(luò)、靶點-疾病網(wǎng)絡(luò)中度值較大的靶點以及hub靶點共同構(gòu)成核心靶點,分別代表接受化合物刺激強度大、生物效應(yīng)廣、必要性及連通性強的靶點,代表了在自擬方“秦柏洗液”組成中單味藥在不同階段發(fā)揮作用的蛋白。從靶點及功能富集結(jié)果預(yù)測,秦柏洗液的藥理作用可能為調(diào)節(jié)機體免疫功能、改善皮膚表面的炎癥微環(huán)境、調(diào)節(jié)代謝、抗凋亡、促進(jìn)細(xì)胞增殖等,為進(jìn)一步研究作用機制提供思路和方向。