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基于网络药理学探讨五加减正气散治疗病毒性肠炎的作用机制

2025-02-13 92 上传者：管理员

摘要：目的运用网络药理学探索五加减正气散治疗轮状病毒性肠炎（RE）的作用机制。方法通过中药系统药理学数据库与分析平台（TCMSP）、SymMap数据库收集五加减正气散有效化合物，筛选出有效化合物并进行靶点预测；在GeneCards数据库获取RE相关疾病作用靶点；通过Venny 2.1.0软件获取五加减正气散治疗RE的有效靶点并构建蛋白互作网络（PPI）；采用Cytoscape 3.8.2软件构建“药物-成分-靶点”网络，然后对网络模块靶点进行基因本体论（GO）富集和京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路分析。结果五加减正气散中筛选得到有效化合物63个，得到靶点812个，其中作用于RE的靶点41个。KEGG富集分析表明核心靶点主要作用于炎症性肠病（IBD）、Toll样受体信号通路、肿瘤坏死因子（TNF）信号通路。结论五加减正气散可通过调节免疫系统和炎症信号通路达到治疗目的。

关键词：
五加减正气散
作用机制
秋季腹泻
网络药理学
轮状病毒性肠炎
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轮状病毒性肠炎（Rotavirus enteritis，RE）也称秋季腹泻，是由轮状病毒感染所引发的急性消化道传染病，病程较短、传染性强，发病人群主要为6～24个月龄的婴幼儿，4岁以上的儿童发病率相对较低，临床上主要表现为腹泻、腹胀、腹痛，严重的甚至会出现电解质紊乱和脱水等症状［1-3］。现阶段临床治疗RE的药物如消旋卡多曲颗粒、双歧杆菌三联活菌片，具有明显的效果，但在治疗过程中往往伴随恶心、便秘等不良作用［4，5］。清代吴鞠通撰写的《温病条辨》中的五加减正气散是在宋代《太平惠民和剂局方》的基础上化裁而来，由藿香、陈皮、茯苓、厚朴、大腹皮、谷芽、苍术组成［6，7］，主要功效为芳香化湿、行气散满、燥湿、利水，临床上主要应用于急性胃肠炎、小儿腹泻、急慢性肝炎、急慢性支气管炎、妊娠恶阻等疾病［8］。研究［9］表明，RE的病机为脾虚湿盛、脾失健运，而五加减正气散可治疗中焦湿热证，故可用于治疗RE。本研究通过网络药理学分析其治疗RE的机制，为深入临床研究提供理论基础。

1、资料与方法

1.1　活性成分的收集

筛选及靶点预测利用中药系统药理学数据库与分析平台（TCMSP）和SymMap数据库检索五加减正气散的化合物。以口服生物利用度（OB）≥30%和类药性（DL）≥0.18为标准筛选有效化合物，并记录有效化合物PubChem号。将五加减正气散潜在有效化合物导入TCMSP数据库获取靶标蛋白。

1.2 RE靶点的获取以及药材-成分-靶点网络的构建分析

通过GeneCards数据库对RE靶点进行筛选，利用Venny 2.1.0平台交互映射五加减正气散和RE的靶点，得到五加减正气散作用于RE的靶点。构建“药物-成分-靶点”网络图，记录网络中Degree值大于平均值2倍的有效化合物为核心有效化合物，探究其治疗作用。

1.3 RE靶点的蛋白互作（PPI）网络构建

利用Cyto⁃scape 3.8.2软件构建PPI网络，记录网络中Degree值较大的靶点，大于平均值的靶点为主要靶点，大于平均值2倍的靶点为核心靶点。1.4 GO富集分析与KEGG富集通路分析将五加减正气散作用于RE的主要靶点导入注释、可视化和综合发现数据库（DAVID）平台，进行基因本体论（GO）功能富集分析和京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析，设定研究物种为“Homo sapiens”。

1.5　核心有效化合物-核心靶点分子对接运用

AutoDock软件对核心有效化合物、核心靶点抑制剂和核心靶点进行受体与配体的准备工作，包括去水、加氢、去电离等操作，进一步生成受体网格，最后进行分子对接并查看对接结果。

2、结果

2.1　有效化合物的收集与筛选

筛选得到五加减正气散7味中药相应的有效化合物，其中藿香11个、陈皮12个、茯苓10个、厚朴12个、大腹皮7个、苍术7个、谷芽4个，共计63个。Degree值大于平均值2倍的核心有效化合物为芹菜素、槲皮素、芫花素、汉黄芩素。

2.2　作用靶点及药物-成分-靶点网络图分析

将所得到的有效化合物预测并校正后删除重复值得到812个靶点，而GeneCards数据库检索共得到253个RE相关靶点。利用Venny 2.1.0平台对五加减正气散和RE的靶点进行交互，得到五加减正气散作用于RE的靶点共41个。将每个药材与活性成分及靶点相联系，共得到336对相关的联系，通过Cytoscape 3.8.2软件构建“药物-成分-靶点”网络图。见图1。

图1　五加减正气散药物-成分-靶点网络图

2.3　五加减正气散作用于RE的PPI网络分析

将41个共有靶点导入STRING数据库中，得到PPI网络文件，将网络文件导入Cytoscape 3.8.2软件进行作图，结果显示网络中有41个节点、231条边。白蛋白（ALB）、白细胞介素（IL）-6、肿瘤坏死因子（TNF）和表皮生长因子受体（EGFR）4个核心靶点为五加减正气散作用于RE的核心靶点。

2.4 GO富集与KEGG通路分析

GO富集分析结果显示，在生物过程（BP）中，靶点广泛富集于凋亡过程的负调控、趋化因子产生的正调控、细胞对脂多糖的反应等；在细胞组分（CC）分析中，靶点广泛富集于细胞外间隙、胞外区、细胞表面、膜筏、质膜外侧、质膜、细胞质核周区；在分子功能（MF）分析中，靶点广泛富集于相同的蛋白质结合、细胞因子活性、TNF受体结合。KEGG通路分析结果显示，前20条通路分别为乙型肝炎、军团菌病、炎症性肠病、百日咳、癌症中的蛋白多糖、恰加斯病、Toll样受体信号通路、阿米巴病、癌症的途径、膀胱癌、疟疾、甲型流感、结核、类风湿关节炎、TNF信号通路、弓形体病、移植物抗宿主病、丙型肝炎、麻疹、非酒精性脂肪肝。

2.5　分子对接结果分析

选取核心靶点EGFR、TNF、ALB和IL-6作为受体，与核心有效化合物芫花素进行分子对接。见图2。

图2　芫花素与EGFR、ALB、TNF、IL-6的分子对接

3、讨论

本研究采用网络药理学研究方法分析五加减正气散作用于RE的机制，通过“药物-成分-靶点”网络揭示核心有效化合物芹菜素、芫花素、槲皮素、汉黄芩素能够匹配较多的疾病靶点，可能为五加减正气散治疗RE的关键有效化合物。研究表明，芹菜素能够抑制典型和非典型炎症信号通路，减少氧化反应［10］；芫花素能调节免疫功能、抑制炎性细胞因子的产生［11］；槲皮素能够平衡肠巨噬细胞的抗炎、杀菌功能，以改善结肠炎［12］；汉黄芩素具有抗炎、抗病毒、抗癌和抗氧化作用［13］。在PPI网络图中，ALB、IL-6、TNF、EGFR处于核心地位，说明五加减正气散可能通过以上靶点治疗RE。有相关研究报道显示，ALB能够调节凝血功能、结合炎症因子降低毒性［14］；IL-6能够刺激抗体产生和效应T细胞发育［15］；TNF具有抗炎、抗病毒及免疫调节功能［16］；EGFR可激活多条与炎症相关的信号通路［17］。

在GO富集分析过程中，BP主要包括凋亡过程的负调控、一氧化氮生物合成过程的正调控、平滑肌细胞增殖的正调控；CC主要涉及细胞外间隙、胞外区、细胞表面；MF主要涉及相同的蛋白质结合、细胞因子活性、TNF受体结合。从KEGG富集通路分析可知，炎症性肠病信号通路、Toll样受体信号通路、TNF信号通路等为关键通路，涉及EGFR、TNF、IL-6、ALB、CXCL8等核心靶点。分子对接结果表明，核心靶点（EGFR、TNF、IL6、ALB）与五加减正气散中核心有效化合物能稳定结合，并且结合能评分接近于靶点抑制剂，进一步验证了网络药理学方法预测具有一定的可靠性。综上，五加减正气散可能通过芹菜素、芫花素、槲皮素、汉黄芩素等核心有效化合物，作用于核心靶点EGFR、ALB、IL-6、TNF，进而调节Toll样受体、TNF等信号通路，通过促进细胞凋亡、抗炎、抗氧化、抗病毒、调节免疫功能来防治RE。该结果为下一步临床研究提供了理论基础和研究思路。

参考文献:

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文章来源:汪霞.基于网络药理学探讨五加减正气散治疗病毒性肠炎的作用机制[J].中国中医药现代远程教育,2025,23(03):102-104.