鄧倩瀾 路月亭 路華林 靳睿哲 許彥枝 劉鐵軍 趙 乾
(河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院口腔科,河北 石家莊 050019)
口腔扁平苔蘚是一種病因不明的自身免疫性炎癥疾病,據(jù)統(tǒng)計其發(fā)病率在0.5%~1.5%,多見于中年女性患者[1]??谇槐馄教μ\多發(fā)生于頰、舌部位,臨床表現(xiàn)以網(wǎng)狀、萎縮、糜爛型常見[2]。口腔扁平苔蘚有癌變潛能,被世界衛(wèi)生組織(WHO)定義為“癌前狀態(tài)”,惡性轉(zhuǎn)化率為0.5%~2%[3]?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)主要采取西藥、手術(shù)、物理治療方式控制該病進(jìn)展,但部分患者療效不甚理想。中醫(yī)藥在口腔扁平苔蘚的預(yù)防治療中發(fā)揮了重要作用。中醫(yī)學(xué)將口腔扁平苔蘚歸為口瘡、口糜范疇,為熱毒與濕積聚、氣血失和、濕熱循經(jīng)上逆熏蒸于口舌所致,以化濕醒脾、清熱降火、活血化瘀為原則,形成了化濕行瘀清熱方,在長期臨床治療中取得了較好療效[4]。化濕行瘀清熱方由黃柏、佩蘭、砂仁、薏苡仁、茯苓、赤芍、紅花、牡丹皮、甘草、白鮮皮、金銀花11味藥組成,然而其治療口腔扁平苔蘚的具體機(jī)制尚未闡明。
目前,網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)已成為一項(xiàng)成熟的技術(shù),其基于系統(tǒng)生物學(xué)、生物信息學(xué)及多向藥理學(xué)方法,系統(tǒng)研究藥物靶點(diǎn)與疾病基因之間復(fù)雜多樣的關(guān)系,從整體角度闡明各種藥物有效成分的藥理作用機(jī)制[5]。本研究采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法,預(yù)測化濕行瘀清熱方治療口腔扁平苔蘚的有效活性成分、潛在靶點(diǎn)及相關(guān)信號通路,探究其治療作用機(jī)制,并且通過分子對接對分析結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。
1.1 化濕行瘀清熱方的活性成分及其作用靶點(diǎn)挖掘 使用TCMSP數(shù)據(jù)庫[6](http://tcmspw.com/tcmsp.php) 和BATMAN-TCM數(shù)據(jù)庫[7](http://bionet.ncpsb.org/batman-tcm/)獲得化濕行瘀清熱方劑中各組分的有效成分,以口服生物利用度(oral bioavailability,OB)≥30%,藥物相似度(drug likeness,DL)≥0.18為條件,篩選有效成分對應(yīng)的作用靶點(diǎn)。TCMSP是一個系統(tǒng)的藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫和分析平臺,整合了藥物的化學(xué)成分和靶點(diǎn)、相關(guān)疾病的靶點(diǎn)及相互作用網(wǎng)絡(luò),有利于分析中藥的作用機(jī)制。BATMAN-TCM數(shù)據(jù)庫是一種中藥分子機(jī)制生物信息學(xué)分析工具,該數(shù)據(jù)庫基于中藥成分的靶點(diǎn)預(yù)測和后續(xù)的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析。OB用于描述藥物的劑量進(jìn)入人體循環(huán)的比例;DL指化合物與已知藥物的相似性。使用UniProt數(shù)據(jù)庫(http://www.uniprot.org/)和PERL編程語言(https://www.perl.org/,版本:5.30.1)獲得藥物有效成分靶點(diǎn)對應(yīng)的基因符號。
1.2 口腔扁平苔蘚相關(guān)靶點(diǎn)的獲取 在GeneCards數(shù)據(jù)庫(http://www.genecards.org)中,輸入關(guān)鍵詞“口腔扁平苔蘚”,獲得疾病靶點(diǎn)。
1.3 藥物-疾病共同靶標(biāo)篩選 將化濕行瘀清熱方有效成分對應(yīng)靶點(diǎn)的基因符號及疾病靶點(diǎn)導(dǎo)入到Venny2.1.0(https://bioinfogp.cnb.csic.es/tools/venny/)在線工具,得到藥物和疾病的共同靶點(diǎn),交集部分認(rèn)為是化濕行瘀清熱方治療口腔扁平苔蘚的關(guān)鍵靶點(diǎn)(藥效靶點(diǎn))。
1.4 藥物-疾病調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建 使用PERL編程語言(https://www.perl.org/ver.5.30.1),篩選得到藥效靶點(diǎn)對應(yīng)的藥物活性成分。將藥效靶點(diǎn)與其對應(yīng)的藥物活性成分共同導(dǎo)入Cytoscape軟件(http://cytoscape.org/,版本:3.7.2),構(gòu)建化濕行瘀清熱方活性成分與靶點(diǎn)的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。
1.5 構(gòu)建蛋白互作網(wǎng)絡(luò)(PPI) 將藥物-疾病共同靶點(diǎn)導(dǎo)入String 數(shù)據(jù)庫(https://string-db.org/)構(gòu)建PPI,限定物種為“人”,結(jié)果以TSV文件格式保存。將結(jié)果導(dǎo)入Cytoscape 軟件繪制蛋白互作網(wǎng)絡(luò)相互作用圖,并使用“Network Analyzer”功能對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析,得到核心靶點(diǎn)。使用6個參數(shù)來評估蛋白互作網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫再|(zhì):自由度(Degree,DC),介度(Betweenness Centrality,BC),中心性(Closeness Centrality,CC),特征向量中心(Eigenvector Centrality,EC),基于局部平均連接的方法中心性(Local Average Connectivity-based method Centrality,LAC)和網(wǎng)絡(luò)中心(Network Centrality,NC)。首先選擇蛋白互作網(wǎng)絡(luò)中6個參數(shù)值均大于中值的節(jié)點(diǎn)構(gòu)建子網(wǎng)絡(luò);生成的子網(wǎng)絡(luò)再通過“6個參數(shù)值均大于或等于中值”這一條件再次進(jìn)行篩選,并構(gòu)建核心蛋白互作網(wǎng)絡(luò)。
1.6 基因本體論(GO)和京都基因和基因組百科全書(KEGG)富集分析 利用R軟件中Bioconductor 安裝包(http://www.bioconductor.org)的功能對藥物-疾病共同靶點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)行GO基因功能富集分析和KEGG通路分析。篩選條件為P<0.05,Q<0.05,以便進(jìn)一步分析。
1.7 分子對接 分子對接是一種評價藥物活性成分與藥物靶點(diǎn)結(jié)合能力的方法。從PubChem數(shù)據(jù)庫(http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/)中下載靶點(diǎn)位于前4位的藥物有效成分2D結(jié)構(gòu),并通過ChemOffice軟件將2D結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為3D結(jié)構(gòu)。在PDB(http://www.rcsb.org/)數(shù)據(jù)庫中下載核心蛋白互作網(wǎng)絡(luò)中的蛋白三維結(jié)構(gòu),通過PyMol軟件,將蛋白中的水分子和小分子配體刪除。利用AutoDock1.5.6軟件將藥物有效成分和核心蛋白的PDB格式轉(zhuǎn)換為PDBQT格式,并尋找活性口袋。最后運(yùn)行Vina進(jìn)行分子對接。
2.1 化濕行瘀清熱方有效成分及潛在靶點(diǎn) 根據(jù)OB和DL (OB≥30%,DL≥0.18)的篩選條件,從化濕行瘀清熱方中共獲得169個不重復(fù)有效成分及260個相關(guān)靶點(diǎn),其中有效成分白鮮皮18個,赤芍29個,茯苓15個,甘草92個,紅花22個,黃柏37個,金銀花23個,牡丹皮11個,佩蘭11個,砂仁10個,薏苡仁9個,見圖1。由于每種中藥組分中含有效成分有重復(fù)部位,我們繪制韋恩圖對每種組分中所含有效成分進(jìn)行歸納,見圖2,在化濕行瘀清熱方中各組分分布范圍較廣的有效成分是豆甾醇、谷固醇、槲皮素、谷甾醇、木樨草素、山奈酚。圖2中左側(cè)柱狀圖代表化濕行瘀清熱方各藥物組分及所包含活性成分?jǐn)?shù)目,上方柱狀圖代表藥物共有的活性成分?jǐn)?shù)量,中間黑色圓點(diǎn)代表含有此種活性成分的每種藥物組分。
圖1 化濕行瘀清熱方各組分所含有效成分所占比例情況
圖2 化濕行瘀清熱方各組分所含有效成分分布韋恩圖
2.2 口腔扁平苔蘚相關(guān)靶點(diǎn) 在GeneCards數(shù)據(jù)庫中以“口腔扁平苔蘚”為關(guān)鍵詞進(jìn)行搜索,經(jīng)過檢索共獲得了387個疾病靶基因。
2.3 藥物-疾病共同靶基因 利用R軟件和Venny2.1.0在線工具對260個藥物靶點(diǎn)和387個疾病靶點(diǎn)取交集,兩者相交后,共獲得了58個藥物-疾病共同靶點(diǎn),用于后續(xù)的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析。
2.4 構(gòu)建并分析藥物有效成分-疾病靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò) 應(yīng)用PERL語言,我們共獲得了58個疾病藥物共同靶基因和對應(yīng)的136個有效成分,通過Cytoscape軟件構(gòu)建藥物有效成分-疾病靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)圖,該網(wǎng)絡(luò)共有194個節(jié)點(diǎn),497條邊,見圖3,中心矩形代表藥物的活性成分,外圍矩形代表藥物治療疾病的靶點(diǎn)。白色矩形代表白鮮皮的有效成分,棕色代表赤芍,橙色代表茯苓,綠色代表甘草,紅色代表紅花,粉色代表黃柏,黃色代表金銀花,深藍(lán)色代表佩蘭,灰色代表薏苡仁,淡粉色代表化濕行瘀清熱方劑中2種或2種以上成分的共同成分。對靶點(diǎn)不低于5的有效成分信息進(jìn)行整理,見表1。化濕行瘀清熱方中靶點(diǎn)最多的化合物為槲皮素(MOL000098),其他依次為:木犀草素(MOL000006)、漢黃芩素(MOL000173)、山奈酚(MOL000422)等。槲皮素中有49個靶點(diǎn),木犀草素中有29個靶點(diǎn),漢黃芩素中有17個靶點(diǎn),山奈酚中有16個靶點(diǎn),表明它們在治療口腔扁平苔蘚中發(fā)揮更大的作用,可能是關(guān)鍵的有效活性成分。
圖3 活性化合物和疾病共同靶點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)
表1 化濕行瘀清熱方中有效成分信息
2.5 蛋白互作網(wǎng)絡(luò)(PPI) 原始PPI (圖4A)通過DC、BC、CC、EC、LAC和NC的值進(jìn)行2次篩選,最終得到核心蛋白互作網(wǎng)絡(luò)。核心PPI由14個節(jié)點(diǎn)和168條邊組成,如圖4C所示。根據(jù)PPI的拓?fù)浞治鼋Y(jié)果,圖4A網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)連接度的中位數(shù)為31,介度的中位數(shù)為16.741,緊密度的中位數(shù)為 0.683,特征向量中心為0.135,基于局部平均連接的方法中心性為24.151,網(wǎng)絡(luò)中心為26.057,6個參數(shù)均超過中位數(shù)的靶點(diǎn)有25個,見圖4B。圖4B網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)連接度的中位數(shù)為31,介度的中位數(shù)為24,緊密度的中位數(shù)為 1,特征向量中心為0.207,基于局部平均連接的方法中心性為22,網(wǎng)絡(luò)中心為24,6個參數(shù)均超過中位數(shù)的靶點(diǎn)有14個,如圖4C所示,推測這些靶點(diǎn)可能是化濕行瘀清熱方治療口腔扁平苔蘚的關(guān)鍵靶點(diǎn)。
圖4 核心PPI的構(gòu)建過程
2.6 GO和KEGG富集分析 以P<0.05和Q<0.05為篩選條件,對這58個共同靶點(diǎn)基因進(jìn)行GO富集分析,這些基因包括BP、CC和MF,最后我們得到了2169個GO項(xiàng)目。結(jié)果(圖5)顯示,化濕行瘀清熱方通過調(diào)節(jié)多種生物過程(BP)發(fā)揮重要作用。主要5種是細(xì)胞對化學(xué)應(yīng)激的反應(yīng)(GO: 0062197),對金屬離子的反應(yīng)(GO:0010038),對脂多糖的反應(yīng)(GO:0032496),對細(xì)菌來源分子的反應(yīng)(GO:0002237),對輻射的反應(yīng)(GO:0009314)。前五大細(xì)胞成分(CC)項(xiàng)(P<0.05)為:膜筏(GO:0045121),膜微區(qū)(GO:0098857),膜區(qū)(GO:0098589),細(xì)胞周期蛋白依賴性蛋白激酶全酶復(fù)合物(GO:0000307),質(zhì)膜外側(cè)(GO:0009897)。而主要的5個分子功能(MF)項(xiàng)(P<0.05)為:細(xì)胞因子受體結(jié)合(GO:0005126),細(xì)胞因子活性(GO:0005125),受體配體活性(GO:0048018),信號受體激活劑活性(GO:0030546),蛋白磷酸酶結(jié)合(GO:0019903)。通過運(yùn)行R語言,對58個藥物-疾病共同靶點(diǎn)進(jìn)行KEGG通路富集分析,共獲得131條KEGG通路。KEGG途徑富集分析基于P< 0.05,結(jié)果(圖6)顯示排名前30的信號通路。根據(jù)P值大小、富集靶基因多少和治療口腔扁平苔蘚的相關(guān)性,認(rèn)為重要的信號通路包括IL-17信號通路(hsa04657)和腫瘤壞死因子(TNF)信號通路(hsa04668)。為分析化濕行瘀清熱方治療靶點(diǎn)在白細(xì)胞介素17(IL-17)信號通路、TNF信號通路的作用,利用R語言,得到IL-17信號通路和TNF信號通路的模式圖,見圖7、8。
圖5 58個藥物疾病共同基因的GO富集分析
圖6 58個藥物疾病共同基因的KEGG富集途徑
圖7 IL-17信號通路
2.7 分子對接結(jié)果 為進(jìn)一步驗(yàn)證化濕行瘀清熱方治療口腔扁平苔蘚的的分子機(jī)制,從PubChem數(shù)據(jù)庫中提取化濕行瘀清熱方的關(guān)鍵有效成分作為配體,從PDB數(shù)據(jù)庫中下載PPI核心網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵靶點(diǎn)作為受體,使用AutoDock Vina軟件進(jìn)行分子對接。一般認(rèn)為配體和受體結(jié)合的構(gòu)象越穩(wěn)定,結(jié)合能越低,作用的可能性越大,以小于或等于-5.0 kcal/mol的結(jié)合能作為判斷標(biāo)準(zhǔn)。分子對接結(jié)果(表2)顯示,化濕行瘀清熱方的關(guān)鍵活性成分與關(guān)鍵靶點(diǎn)的結(jié)合能均小于-5.0 kcal/mol,表明化濕行瘀清熱方劑的關(guān)鍵活性成分與口腔扁平苔蘚治療的關(guān)鍵靶點(diǎn)具有良好的結(jié)合活性。其中山奈酚與核心靶蛋白結(jié)合情況最佳,蛋白激酶B1(Akt1)是化濕行瘀清熱方中關(guān)鍵化學(xué)成分結(jié)合活性最優(yōu)的靶蛋白。結(jié)合能最高的前4組對接情況如圖9所示,藍(lán)色代表藥物有效成分;綠色代表藥物活性成分靶點(diǎn);黃色虛線代表藥物活性成分與靶點(diǎn)形成的氫鍵作用,其中Akt1通過氨基酸殘基ASP-274、VAL-271和ASN-204與山奈酚形成氫鍵作用;基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)通過氨基酸殘基ALA-189與槲皮素形成氫鍵作用,通過氨基酸殘基LEU-188與木犀草素形成氫鍵作用;TNF通過氨基酸殘基ILE-58與槲皮素形成氫鍵作用。
圖8 TNF信號通路
目前,口腔扁平苔蘚的病因尚不清楚,大多數(shù)研究認(rèn)為口腔扁平苔蘚是自身細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)。中醫(yī)學(xué)將口腔扁平苔蘚歸為口瘡、口糜范疇,主要分為濕熱蘊(yùn)結(jié)型、氣滯血瘀型、氣陰兩虛型和肝腎陰虛型,濕熱蘊(yùn)結(jié)型和氣陰兩虛型較常見[8]?;瘽裥叙銮鍩岱揭曰瘽裥哑ⅰ⒒钛?、清熱降火為原則,主要由黃柏、赤芍、佩蘭、甘草等11味中藥組成。方中黃柏、砂仁清熱燥濕,健脾化濕;佩蘭、茯苓、薏苡仁健脾利濕;赤芍、紅花、牡丹皮行氣活血化瘀;白鮮皮、金銀花清熱燥濕;甘草加強(qiáng)清熱益水之功。
現(xiàn)代藥理研究表明,赤芍可降低血管通透性,改善微循環(huán),促進(jìn)免疫功能,有利于黏膜上皮修復(fù)[9];黃柏可抗炎抑菌,促進(jìn)組織愈合[10];佩蘭有抗炎、抗病原微生物作用[10];甘草可保護(hù)、修復(fù)黏膜[4]。前期研究顯示,化濕行瘀清熱方具有調(diào)節(jié)免疫、炎性反應(yīng),改善患者臨床癥狀作用[4,8-12]。
本研究通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué),從化濕行瘀清熱方的11味中藥中提取了136種有效成分和對應(yīng)的58個疾病靶點(diǎn),并通過分子對接技術(shù)進(jìn)行了驗(yàn)證。根據(jù)分析,每種有效活性成分作用于至少一個靶基因,每個基因至少受一種活性成分的調(diào)控,表明化濕行瘀清熱方通過多組分、多靶點(diǎn)的方式作用于口腔扁平苔蘚。靶點(diǎn)數(shù)量最多的化濕行瘀清熱方活性成分為槲皮素(MOL000098)、木犀草素(MOL000006)、漢黃芩素(MOL000173)和山奈酚(MOL000422),它們可能是化濕行瘀清熱方治療口腔扁平苔蘚的關(guān)鍵活性成分。槲皮素具有抗炎、抗病毒及鎮(zhèn)痛作用,用于各種炎癥[10-11]。槲皮素可抑制MMP-9產(chǎn)生,并通過阻斷核轉(zhuǎn)錄因子κB(NF-κB)信號通路,減少白細(xì)胞介素6(IL-6)、細(xì)胞間黏附分子-1(ICAM-1)等炎癥因子和趨化因子的產(chǎn)生[13],還可減輕脂多糖誘導(dǎo)的人口腔角質(zhì)形成細(xì)胞損傷[14]。木犀草素是一種天然類黃酮,具有很強(qiáng)的抗氧化和抗炎作用[15]。研究顯示木犀草素可能通過抑制NOD樣受體熱蛋白結(jié)構(gòu)域相關(guān)蛋白3(NLRP3)/IL-1β信號通路,減輕牙周組織炎性反應(yīng)、促進(jìn)牙槽骨改建[16];木犀草素明顯抑制人舌鱗癌細(xì)胞增殖,并且可通過抑制MMP-2和MMP-9的表達(dá)抑制人舌鱗癌細(xì)胞的侵襲和遷移[17],此外它可預(yù)防非酒精性脂肪性肝炎[18],抑制骨關(guān)節(jié)炎和神經(jīng)炎進(jìn)展[19-20]。漢黃芩素具有多種藥理作用,包括抗炎、抑制腸道炎性反應(yīng)和維持屏障功能。通過抗炎和抗氧化特性,漢黃芩素可減輕高血糖相關(guān)的心肌細(xì)胞損傷[21]。山奈酚屬于黃酮類苷元,具有較強(qiáng)的抗炎作用[22],可降低牛皮癬皮膚損害中促炎性因子表達(dá),包括IL-6、IL-17A 和腫瘤壞死因子α(TNF-α)[23]。本研究通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)對化濕行瘀清熱方治療口腔扁平苔蘚的關(guān)鍵活性化合物進(jìn)行預(yù)測,部分已在文獻(xiàn)中報道,另外一些作用機(jī)制研究仍需進(jìn)一步體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
表2 中藥關(guān)鍵有效成分與核心靶點(diǎn)的結(jié)合能
圖9 山奈酚與Akt1(A)、槲皮素與MMP-9 (B)、木犀草素與MMP-9 (C)、槲皮素與TNF的分子對接模式圖
我們研究核心PPI發(fā)現(xiàn),化濕行瘀清熱方的活性成分治療口腔扁平苔蘚的主要靶蛋白為Akt1、VEGFA、TNF、ICAM-1、MMP-9、CASP-3、MMP-2、EGF、EGFR、JUN、IL-4、CXCL-8、TP53、PTGS-2??谇槐馄教μ\是一種慢性炎癥疾病。蛋白激酶B/雷帕霉素靶蛋白(Akt/mTOR)介導(dǎo)自噬反應(yīng)可調(diào)節(jié)T淋巴細(xì)胞的免疫功能[24],此外,Akt/mTOR信號通路失調(diào),影響正常的T淋巴細(xì)胞與角質(zhì)細(xì)胞功能,以及使細(xì)胞因子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)失衡,影響口腔扁平苔蘚的發(fā)展[25]。血管內(nèi)皮生長因子A(VEGFA)經(jīng)基因芯片檢測,逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng) (Reverse Transcription-Rolymerase Chain Reaction,RT-PCR)驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)在口腔扁平苔蘚患者中表達(dá)增高[26],并具有很強(qiáng)的促進(jìn)血管生成作用,進(jìn)而介導(dǎo)口腔扁平苔蘚慢性炎癥的進(jìn)展。TNF是炎性反應(yīng)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子,其促炎作用可通過改變白細(xì)胞黏附分子、促炎因子和基質(zhì)金屬蛋白酶的表達(dá)來體現(xiàn)[27-28]。細(xì)胞間黏附分子1(ICAM-1)不僅促進(jìn)免疫和炎性反應(yīng),還可促進(jìn)白細(xì)胞游離出血管[29],免疫組化結(jié)果顯示,與正常皮膚相比,口腔扁平苔蘚患者TNF和ICAM-1的陽性表達(dá)率較高,且二者之間存在顯著相關(guān)性[30],受炎性介質(zhì)TNF誘導(dǎo),MMP-9、VEGF、ICAM-1表達(dá)增加,導(dǎo)致基底細(xì)胞液化變性,口腔扁平苔蘚血管生成,以及淋巴細(xì)胞的浸潤到特定部位[30-31]。高表達(dá)的MMP-9和胱天蛋白酶3(CASP-3)可促進(jìn)角質(zhì)形成細(xì)胞的凋亡[32],MMP-9和MMP-2與口腔扁平苔蘚的發(fā)生及癌變有關(guān)[33]。表皮細(xì)胞生長因子/表皮細(xì)胞生長因子受體(EGF/EGFR)影響細(xì)胞的增殖、分化和遷移[34],糜爛型口腔扁平苔蘚中EGFR表達(dá)較網(wǎng)狀型及正常組織明顯增高,EGF/EGFR信號通路可能參與糜爛型口腔扁平苔蘚的癌變[35]。JUN屬于轉(zhuǎn)錄激活因子-1(AP-1)轉(zhuǎn)錄因子復(fù)合物,調(diào)節(jié)炎性過程以及細(xì)胞的增殖分化[36],JUN與EGFR均是影響口腔扁平苔蘚發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵因子[37],此外它們可能參與糜爛型口腔扁平苔蘚的癌變過程[35]。IL-4表達(dá)水平可作為反映口腔扁平苔蘚嚴(yán)重程度的標(biāo)志物[38],IL-25通過增強(qiáng)IL-4和趨化因子CXCL-8表達(dá)可促進(jìn)輔助型T淋巴細(xì)胞2(Th2)在口腔扁平苔蘚疾病中的免疫反應(yīng)[39]。前期臨床試驗(yàn)表明,化濕行瘀清熱方能明顯降低患者唾液、血液中ICAM-1、MMP-9表達(dá),改善患者臨床癥狀[9,40]。
為深入研究化濕行瘀清熱方治療口腔扁平苔蘚的作用機(jī)制,我們使用R語言對藥物-疾病共同靶點(diǎn)進(jìn)行GO和KEGG富集分析。GO分析結(jié)果表明化濕行瘀清熱方治療口腔扁平苔蘚涉及的生物學(xué)過程主要是對細(xì)菌來源分子的反應(yīng),對脂多糖的反應(yīng)及細(xì)胞因子活性、細(xì)胞因子受體結(jié)合、受體配體活性等分子生物學(xué)過程。KEGG富集分析結(jié)果表明,藥物-疾病共同靶點(diǎn)主要富集在炎癥免疫、病毒感染以及腫瘤相關(guān)通路,其中IL-17信號通路和TNF信號通路是化濕行瘀清熱方參與治療口腔扁平苔蘚的關(guān)鍵通路。前期使用基因芯片技術(shù)篩選出與口腔扁平苔蘚發(fā)病相關(guān)的8條通路,其中感染類疾病相關(guān)通路在口腔扁平苔蘚的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用,這與此次網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析結(jié)果一致[41]。IL-17由輔助性T淋巴細(xì)胞17(Th17)細(xì)胞分泌,并被證實(shí)參與炎癥、自身免疫等過程[42],IL-17可誘導(dǎo)角化細(xì)胞釋放趨化因子配體20(CCL20),促進(jìn)炎性細(xì)胞向扁平苔蘚病損的遷徙和浸潤[43],IL-23/IL-17通路的激活與MMP-9的高表達(dá)相關(guān),并且參與了扁平苔蘚的發(fā)病[44]。在口腔扁平苔蘚中,NF-κB信號通路的激活,可促進(jìn)TNF-α及IL-1β的高表達(dá),口腔扁平苔蘚患者唾液中,NF-κB依賴因子TNF-α、IL-1、IL-6和IL-8的高表達(dá)可用于診斷與治療口腔扁平苔蘚[45-46]。此外,復(fù)方甘草酸苷及養(yǎng)陰益氣、理氣活血中藥治療口腔扁平苔蘚、降低TNF表達(dá)已得到研究[47-50]。由此可見,化濕行瘀清熱方可能通過IL-17信號通路、TNF信號通路等發(fā)揮抗炎、抗感染作用,治療口腔扁平苔蘚。
分子對接結(jié)果表明,中藥關(guān)鍵有效成分槲皮素、木犀草素、漢黃芩素和山奈酚與Akt1、MMP-9和TNF等核心靶點(diǎn)結(jié)合親和力較強(qiáng),說明化濕行瘀清熱方可與受體蛋白穩(wěn)定結(jié)合并發(fā)揮作用,作用機(jī)制多樣活躍,具有潛在的研究價值。
口腔扁平苔蘚是一種病因不明的免疫性炎癥性黏膜疾病,可能由多種基因和因素引起,中醫(yī)治療強(qiáng)調(diào)各種中草藥的組合,通過多方面、多角度的整體治療,通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析化濕行瘀清熱方治療口腔扁平苔蘚恰好證實(shí)這一點(diǎn),然而中藥方劑成分復(fù)雜,需進(jìn)一步研究來支持本研究結(jié)果。
化濕行瘀清熱方治療口腔扁平苔蘚在臨床中取得了較好的療效,本研究通過中藥網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué),構(gòu)建了藥物疾病網(wǎng)絡(luò),發(fā)現(xiàn)了化濕行瘀清熱方劑的主要活性成分和靶點(diǎn)并分析該藥物的作用機(jī)制,通過分子對接對結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證,與前期研究及文獻(xiàn)報道治療口腔扁平苔蘚的機(jī)制一致。這表明化濕行瘀清熱方通過多成分、多靶點(diǎn)治療口腔扁平苔蘚,作用機(jī)制可能與IL-17信號通路和TNF信號通路相關(guān)。