朱曉芳，第五永長，周 源，劉 奇

(陜西中醫(yī)藥大學，陜西 咸陽 712046)

阿爾茨海默病(Alzheimers’s disease,AD)即老年性癡呆[1]，屬于中醫(yī)學的 “癡呆”“善忘”“呆病”等范疇。中醫(yī)學認為,老年性癡呆是由于年老腎虧、飲食失常、七情內(nèi)傷、勞逸損傷等，導致髓減腦消,痰瘀痹阻腦絡,神機失用的一種神志疾病。在AD的發(fā)生發(fā)展過程中,虛、痰、瘀是其發(fā)病的 三個關鍵環(huán)節(jié)[2]。臨床上往往虛實夾雜。在AD的治療上，多以益氣補血、健脾益腎方藥扶正，活血化瘀、開竅化痰之法祛邪[3]。有研究表明，中藥在治療AD方面，具有神經(jīng)保護、神經(jīng)營養(yǎng)、再生修復作用，抑制局部炎癥反應，以及對突觸和線粒體的保護作用，可用于AD的早期干預和治療[4-5]。

然而目前，諸多有效中藥復方治療AD的確切機制尚不明確，需要深入研究。網(wǎng)絡藥理學同中藥復方治療疾病的理念一致。因此，網(wǎng)絡藥理學方法成為研究中藥復方有效成分及作用機制的可行途徑。本文通過分析近年來利用網(wǎng)絡藥理學方法研究中藥復方防治AD的臨床及實驗研究資料，探討網(wǎng)絡藥理學方法在中藥復方防治AD領域中的應用及存在的問題，為開展同類研究提供參考。

1 網(wǎng)絡藥理學用于中藥復方研究的可行性

2007年，英國藥理學家Hopkins首次提出“網(wǎng)絡藥理學 (Network pharmacology) ”的概念,即以組學和大數(shù)據(jù)為基礎,綜合利用多種技術,通過建立“藥物-基因-靶標-疾病”網(wǎng)絡，分析藥物的活性成份，預測可能的藥物作用機制，并在實驗中檢驗、評估藥物的療效和毒性反應，以期從整體觀，認識藥物與機體的相互作用，進行整體分析[6-7]，最終闡明藥物改善或恢復生物網(wǎng)絡平衡的機制。中藥復方是在辨證審因確定相應的治法后，按照藥性、藥量及方劑配伍原則組成的一組藥物,多由兩味或兩味以上的中藥構(gòu)成，通過協(xié)同作用來發(fā)揮特定藥效[8]。網(wǎng)絡藥理學“整體性、系統(tǒng)性”的特點與中醫(yī)藥理念相一致；其“疾病-基因-靶點-藥物”的研究模式與中藥復方“多成份、多靶點、多途徑”的協(xié)同作用特點相通[9]。因此,網(wǎng)絡藥理學在中藥復方的研究中具有巨大的潛力。

2 中藥復方防治AD的網(wǎng)絡藥理學研究

2.1 作用機制研究 中藥復方治療AD的作用機制非常復雜，僅用傳統(tǒng)的中藥藥性理論難以完全闡明，網(wǎng)絡藥理學將為我們提供一種新思路。如王穎[10]發(fā)現(xiàn)柴胡疏肝散改善APP/PS1轉(zhuǎn)基因小鼠的認知和學習記憶功能，可能與調(diào)節(jié)腦內(nèi)雌激素、受體通路、腸道菌群等有關。尹芳等[11]預測出當歸芍藥散可能是通過調(diào)節(jié)鈣信號、炎癥、免疫系統(tǒng)、細胞與細胞之間的信號交流等途徑，多靶點、多途徑發(fā)揮抗阿爾茨海默病的作用。時悅等[12]研究發(fā)現(xiàn)開心散可能從減輕炎癥反應,降低乙酰膽堿酯酶活性,通過PI3K-Akt信號通路抑制Tau蛋白過度磷酸化,穩(wěn)定鈣離子濃度減少神經(jīng)元凋亡等方面而發(fā)揮治療AD的作用。孟賀等[13]研究發(fā)現(xiàn)金津玉液湯可能通過干預炎癥的發(fā)生發(fā)展、胰島素信號轉(zhuǎn)導、神經(jīng)相關的生物過程、脂質(zhì)代謝等多個途徑治療AD。周成成等[14]采用網(wǎng)絡藥理學方法研究當歸芍藥散，結(jié)果表明其作用機制主要與膽堿能突觸通路、神經(jīng)配體-受體相互作用通路、鈣信號通路、尼古丁成癮相關的信號通路、PI3KAkt信號通路等有關。Cai等[15]揭示了補腎益智方治療AD的潛在分子機制，同時也驗證了補腎益智方可能是通過調(diào)節(jié)淀粉樣蛋白-β代謝和抑制神經(jīng)元凋亡以改善APP/PS1小鼠的認知功能障礙。Wang等[16]研究表明天麻鉤藤飲抗AD的機制可能與神經(jīng)保護和抗神經(jīng)炎癥作用有關。

2.2 活性成份研究 中藥復方發(fā)揮臨床療效的物質(zhì)基礎是其活性成份。黃麗萍等[17]通過網(wǎng)絡藥理學方法發(fā)現(xiàn)，二至丸防治阿爾茨海默病的活性成分可能是槲皮素、香葉醇、β-谷甾醇、橙花醇、圣草酚等。時悅等[12]驗證了開心散活性成分與重要靶點之間存在較好的結(jié)合活性，通過建立成分-靶點-疾病網(wǎng)絡圖發(fā)現(xiàn),開心散活性成分主要是三萜類化合物、口山酮類化合物、揮發(fā)油類化合物和甾類化合物。熊婷等[18]對牛膝藥效成分進行靶標預測和通路分析，建立藥效成分-靶點-通路網(wǎng)絡圖,從牛膝中篩選出58個化合物，發(fā)現(xiàn)其中的黃酮類、蒽醌類等活性成分可能發(fā)揮了抗AD的作用。

2.3 作用靶點研究 2011年，李梢首次提出“網(wǎng)絡靶標”的概念，通過藥物靶點預測技術,可更好預測中藥復方有效活性成分、作用靶點、作用機理，如陶曉倩等[19]通過研究赤芍、黃柏所含的199種化合物與23個老年癡呆疾病相關靶標間的相互作用，驗證了赤芍、黃柏發(fā)揮抗阿爾茨海默病作用主要是通過調(diào)節(jié)GSK-3β、caspase-7、Bch E、m TOR等靶蛋白的表達。宋禎彥等[20]篩選出鉤藤散活性成分65種,473個活性化合物的預測靶點，其中有215個靶點與AD相關,結(jié)果顯示JUN、TNF、VEGFA、ESR1、APP可能是鉤藤散治療AD的重要作用靶點。孫莉敏等[21]通過建立“藥效成分-靶標-通路”，結(jié)果表明黃連解毒湯中17個藥效成分，預測作用靶點共59個,相關的作用通路47條,與AD相關的靶點蛋白共4個,與神經(jīng)炎癥相關通路共2條。宋禎彥等[22]發(fā)現(xiàn)石菖蒲有23個蛋白質(zhì)靶點與神經(jīng)系統(tǒng)疾病相關,其中與AD有關的靶點有Ach E、CHRM1、CHRM2、CHRNA7、GSK3B、MAPK14及PTGS2，而CHRM1、CHRM2、PTGS2靶點可能在石菖蒲治療AD中起重要作用。

2.4 新藥研發(fā) 何小娟等[23]以類風濕性關節(jié)炎為例，構(gòu)建疾病-藥物靶標網(wǎng)絡，從整體的、系統(tǒng)的角度，找出藥物與疾病的關聯(lián)性，基于數(shù)據(jù)庫反向推測及正向預測，應用網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡平衡分析等技術，高效的預測出針對靶點網(wǎng)絡的最佳藥物組合，發(fā)現(xiàn)潛在新藥，為中藥復方優(yōu)化、精制提供理論依據(jù)和方法學上的指導。有研究表明[24]，抗阿爾茨海默病的中藥成分除了FDA藥物的經(jīng)典作用靶點之外，還與其他疾病(如炎癥、癌癥和糖尿病)靶點密切相關，這為復雜的疾病提供了一個新的治療方向。

3 網(wǎng)絡藥理學應用中的問題與挑戰(zhàn)

網(wǎng)絡藥理學的興起，為中醫(yī)藥研究提供了新的思路和方法，有助于中醫(yī)藥的創(chuàng)新及疑難疾病防治[25]。然而，受多種因素影響，網(wǎng)絡藥理學在應用中仍存在許多問題與挑戰(zhàn)：①數(shù)據(jù)庫資源待擴充:中藥網(wǎng)絡藥理學相關的數(shù)據(jù)庫還不夠全面，基礎數(shù)據(jù)庫的數(shù)量、質(zhì)量仍存在不足。此外，如何將中醫(yī)本身數(shù)據(jù)和現(xiàn)代醫(yī)學數(shù)據(jù)相結(jié)合，整合各種數(shù)據(jù)資源，形成獨具特色的數(shù)據(jù)平臺，是推動中藥網(wǎng)絡藥理學研究進一步發(fā)展的關鍵。②分析工具及計算方法都有待于進一步完善：現(xiàn)有的分析工具及計算方法在整合多種組學技術所產(chǎn)出的大量數(shù)據(jù)，構(gòu)建相應的網(wǎng)絡分析平臺，篩選新的藥物組合靶點與疾病網(wǎng)絡靶標，進行結(jié)果預測方面還需進一步優(yōu)化。③預測分析未能與實驗緊密結(jié)合：相比西藥，中藥的網(wǎng)絡藥理學預測結(jié)果在實驗驗證上還有很多難點，尚未見顯著的研究進展[26]。

因此，未來的工作中，尚需要對藥物作用機理進行深入的研究，根據(jù)中藥的基本原理，收集大量的中藥臨床數(shù)據(jù)，與現(xiàn)代藥物分子機理數(shù)據(jù)資源相結(jié)合，構(gòu)建中醫(yī)藥數(shù)據(jù)資源聯(lián)合平臺，形成高效一體的中藥網(wǎng)絡藥理學數(shù)據(jù)。建設科學數(shù)據(jù)基礎設施及其數(shù)據(jù)資源，是中藥新藥發(fā)現(xiàn)的基礎工作，需要長期努力。網(wǎng)絡藥理學研究必須加強生物信息的發(fā)展，建立化學信息數(shù)據(jù)庫，有效利用國內(nèi)外公共數(shù)據(jù)庫；必須不斷促進開發(fā)處理軟件和分析方法學的發(fā)展，改進藥物靶點預測技術，完善網(wǎng)絡預測結(jié)果的臨床和實驗驗證。此外，計算機、臨床、實驗等學科的整合是網(wǎng)絡藥理學持續(xù)發(fā)展的必要基礎[27-28]。

4 展 望

網(wǎng)絡藥理學是一門新興學科，近年來已被廣泛應用于中醫(yī)藥各個領域的研究。未來，隨著計算機技術和實驗方法的不斷發(fā)展,中藥復方作用于AD的藥效物質(zhì)基礎、作用機制、配伍規(guī)律、作用靶點等將會得到更加明確的闡述[29]。

以阿爾茨海默病為例，隨著人類老齡化進程的加快，AD的發(fā)病率逐年增高，且無特效治療方法。中藥復方成為防治AD的新希望。大量有效中藥方劑的作用機制亟待闡明。清代名醫(yī)陳士鐸創(chuàng)立的呆病名方洗心湯，具有升發(fā)陽氣、祛逐陰邪、開郁化痰、平衡陰陽之功效，臨床治療中顯示出顯著的療效[30-31]。我們前期研究發(fā)現(xiàn)，洗心湯[32-35]能明顯改善側(cè)腦室注射STZ 致SAD大鼠的空間學習記憶能力，其作用的超微形態(tài)學基礎可能與保護海馬神經(jīng)元線粒體及軸突內(nèi)微管結(jié)構(gòu)有關。同時，通過實驗研究發(fā)現(xiàn)，洗心湯能有效抑制SAD大鼠海馬組織Tau蛋白在Thr231、Ser422位點的過度磷酸化及其Tau蛋白毒性，其機制可能與調(diào)節(jié)O-GlcNAc 糖基轉(zhuǎn)移酶和糖苷酶的表達，從而提高O-GlcNAc 糖基化修飾水平有關。進一步研究表明，洗心湯[36-37]可影響小鼠海馬突觸結(jié)構(gòu),提高小鼠海馬突觸功能蛋白及受體表達，從而改善APP/PS1轉(zhuǎn)基因小鼠的空間學習記憶能力。體外研究也表明，洗心湯含藥腦脊液能夠修復海馬神經(jīng)元線粒體功能,從而提高Aβ1-42誘導細胞的存活率。然而，有關洗心湯防治AD的深層次網(wǎng)絡靶點效應仍有待進一步深入研究予以揭示。

進一步研究中，我們期待整合多學科力量，引入網(wǎng)絡藥理學等研究方法，深入分析洗心湯組方中的關鍵組分[38]，篩選標志性組分及其配伍，通過網(wǎng)絡藥理學[39]構(gòu)建藥物-靶點-疾病網(wǎng)絡，利用TCSMP等數(shù)據(jù)庫，基于靶點數(shù)據(jù)庫對藥物蛋白靶點、基因靶點進行預測，利用可視化工具構(gòu)建活性化合物-靶點-AD靶點網(wǎng)絡并進行整合分析，進而結(jié)合深入的實驗驗證，明確名方的作用靶點及有效成分群，為闡明AD發(fā)病機制，從分子水平揭示證候本質(zhì)及洗心湯防治AD的多層次多靶點網(wǎng)絡效應機制提供可靠依據(jù)。