中药整合药理学在发掘龙生蛭胶囊治疗认知功能障碍作用机制中的应用

中药整合药理学在发掘龙生蛭胶囊治疗认知功能障碍作用机制中的应用

王珊1，王青 1，刘艳红 1，侯敏娜 1，彭修娟 1，许海燕 1

1. 陕西国际商贸学院，陕西 咸阳 712046

摘要：目的 本研究通过网络预测的形式来揭示龙生蛭胶囊治疗认知功能障碍的作用机制，为龙生蛭胶囊的开发研究及临床应用提供参考。方法 采用整合药理学平台对“龙生蛭胶囊”治疗认知功能障碍的作用机制进行挖掘与预测。结果 该研究共预测得到活性成分359种，其中黄芪化学成分78种、当归化学成分67种、刺五加化学成分57种、桃仁化学成分45种，主要为刺五加苷类、有机酸类、黄芪甲苷类、黄酮类等。确定了AKT1, TP53, SDHA, SDHC, SDHB等相关靶点。结论 该研究初步预测了“龙生蛭胶囊”治疗认知功能障碍的药效物质基础及作用机制，其可为龙生蛭胶囊的进一步开发利用提供参考。

关键词：中药整合药理学；龙生蛭胶囊；认知功能障碍；作用机制

中药整合药理学以多学科交叉、融合为基础，采用“整体与局部”、“体内ADME过程与活性评价”、“体外与体内”等多层次、多环节的整合研究，搭建中医传统知识与现代科 学之间的一座桥梁。龙生蛭胶囊虽有国家标准，但缺乏整体质量控制标准体系，迫切需要进一步完善，以保障产品安全有效、稳定可控。龙生蛭胶囊由黄芪、水蛭、桃仁等12味中药材组成，具有补气活血，逐瘀通络的功效，为治疗动脉硬化性脑梗死恢复期中医辩证为气虚血瘀型中风中经络的有效治疗中成药。临床用于动脉硬化性脑梗死恢复期中医辨证为气虚血瘀型中风中经络者，证见半身不遂，偏身麻木，口角歪斜，语言不利等。 但有关其作用机制目前还不明确，因此扮演就采用中药整合药理学平台筛选龙生蛭胶囊治疗认知功能障碍的主要活性成分和作用靶点，阐明其对于脑卒中后产生的认知功能障碍的作用机制，为龙生蛭胶囊的进一步开发利用提供理论依据。

1. 数据与方法

1.1 化学成分来源

在中药整合药理学平台的中药材数据中搜索“龙生蛭胶囊”，收集该方剂中的化学成分及所对应的靶标，建立龙生蛭胶囊中的化学成分数据库。

1.2 候选靶标来源

在中药整合药理学平台的疾病分子相关数据库中，以“cognitive impairment”作为疾病关键词进行搜索，收集认知功能障碍疾病的所有靶标，作为候选疾病靶标。在中药靶标预测功能模块中通过化学成分二维结构（.mol 或.sdf）相似性与美国食品药品管理局（FDA）上市药物进行比对，以 Tanimoto 系数定义的相似度计量方法进行相似性打分，选择相似性分数≥0.8 的药物所对应的靶标为“龙生蛭胶囊”潜在候选靶标。

1.3网络构建和关键网络靶标基因功能挖掘分析

通过中药整合药理学平台中的中医药关联网络挖掘工具，基于目标疾病（认知障碍）基因和中药（龙生蛭胶囊）候选靶标之间的相互作用信息，可构建““疾病基因-药物靶标分子网络”。该平台 通过计算网络节点的连接度（Degree）、介度（Betweenness）和紧密度（Closeness），筛选网络中的核心节点基因，并实现核心节点网络的可视化。根据中药材-中药成分-核心靶标-通路-疾病之间的关联性，任意选择不同类型的节点，构建多维关联网络图并对其进行分析挖掘得到“龙生蛭胶囊”干预认知障碍的可能有效成分、靶标及通路。

2 结果

2.1 中药化学成分预测结果

在TCMIP V2.0中药（含方剂）靶标预测及功能分析中，可获得“龙生蛭胶囊”补虚药组所含的化学成分共359种，其中黄芪化学成分78种、当归化学成分67种、刺五加化学成分57种、桃仁化学成分45种等等，主要为酚苷类、刺五加苷类、刺五加皂苷类、三萜类、有机酸类，多糖等。杨坦^[1]研究发现，刺五加皂苷治疗明显提高海马 CA1 区 LTP 幅值，并且抑制海马脑组织中 GSK-3β磷酸化，恢复海马神经元的突触传递效能。陈翔^[2]等预防性使用刺五加皂苷对切割海马伞大鼠的认知障碍有一定的改善作用，其机制可能是通过保护基底前脑隔区胆碱能神经元而实现的。研究发现，黄芪甲苷对脑损伤引发的神经损伤也有一定的保护作用^[3]。

2.3 “药物靶标-疾病靶标”核心网络分析

共得到230个与认知障碍以及药物相关核心网络靶标。并利用 PPI 模块构建核心网络靶标图，平台设定同时满足大于节点“连接度”“介度”“紧密度”的中位数为卡值，得到关键核心靶标105个，其中关键核心靶标大部分为药物潜在靶标如，AKT1, SDHC, SDHB, SDHD, CHRM3, ATP1A3, SCN8A, GNAS, TP53, SDHA, UQCRC2, MAPT, DAO, AASS, ABCA12, ABCA5等。有研究发现，AKT1能介导癌症和心血管疾病，促进血管内皮生长因子(VEGF)分泌并介导内皮细胞一氧化氮合酶（eNOS）磷酸化过程，AKT1可能在许多心血管病理过程中均发挥重要作用

^[4]。

参考文献：

[1] 杨坦. 刺五加皂苷对高脂高糖饮食大鼠学习记忆能力的影响[J]. 2015, 27 (10): 3-6

[2] 陈翔，顾永健. 预防性使用刺五加皂甙对海马伞切割后大鼠学习记忆功能的改善作用[J].上海交通大学学报(医学版 ), 2012, 12 (3): 1600-1604.

[3] Chan WS, Durairajan SS, Lu JH, et al. Neuroprotective effects of Astragaloside IV in 6-hydroxydopamine-treated primary nigral cell culture. Neuro chem Int, 2009. 55 (6): 414~422 .

[4] 陈凡, 叶俊梅, 张玉彬. Akt在心血管疾病中的调控作用[J]. 药学研究, 2018, 37 (5): 291-294+297.

基金项目：陕西省教育厅专项科研计划项目(No.20JK0514)；陕西省中医药管理局项目（No.2019-ZZ-ZY001）；陕西国际商贸学院中药质量标志物创新团队（No. SSY18TD02）。

作者简介：王珊，女，讲师，主要从事中药化学与质量控制的教学与科研工作，E-mail: 501613349@qq.com。*通讯作者：许海燕，女，副教授，主要从事中药化学与质量控制的教学与科研工作，E-mail: 120174001@qq.com。

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