摘要:目的:研究治疗便血方剂的用药规律及其“核心配伍-作用靶点”的关联性。方法:从《中医方剂大辞典》中筛选治疗便血的方剂,录入数据库,进行频数、聚类和关联分析,从中发现配伍组方规律。找到核心配伍组合后,再使用中药分子机制的生物信息学分析工具(Bioinformatics Analysis Tool for Molecular Mechanism of Traditional Chinese Medicine, BATMAN-TCM)对核心配伍组合进行活性成分-靶点预测,从而分析核心配伍组合的共同作用靶点。结果:共收录便血方剂616首,涉及中药340味;排名前10的高频药物依次是当归、甘草、黄连、芍药、枳壳、生地黄、黄芩、地榆、槐花、黄芪;主要使用的中药类别依次是补虚药、清热药、止血药。发现生地黄、黄芩、赤芍,人参、白术、茯苓,侧柏叶、地榆、槐花,当归和川芎等是治疗便血的四组核心配伍组合;经分析发现这四组核心配伍组合均有AR、ESR1、NR3C1、PGR、VDR这5个共同作用靶点,即治疗便血的11个核心药物有5个共同作用靶点。结论:《中医方剂大辞典》所载便血方剂的核心配伍组合关联的AR、NR3C1、PGR、VDR等靶点与肠炎、结直肠癌、胃癌等常导致便血的相关疾病密切相关,提示其“核心配伍-作用靶点”的关联性对于指导临床用药以及相关基础研究和新药开发有一定参考意义。
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中医古籍中关于便血病名的记载很多,有“结阴”“肠风”“远血”“近血”“下血”“血便”“泻血”“肠红”“脏毒”“泻血”“前后血”等。便血首次记载于《黄帝内经》,《素问·阴阳别论篇》言:“结阴者,便血一升,再结二升,三结三升。”《三因极-病证方论》中详细论述了便血的概念。便血是因胃、肠络脉受损而导致的病症,其主要临床表现为血液随大便而下,血色鲜红或暗红,或大便呈柏油样[1]。《金匮要略》首次提出了远血、近血的说法,如《金匮要略·惊悸吐衄下血胸满病脉证并治》载:“下血先血后便,此近血也,赤小豆当归散主之。下血,先便后血,此远血也,黄土汤主之。”《景岳全书·卷三十》中进一步明确了便血的病位:“血在使前者其来近,近者或在大肠,或在肛门;血在使后者其来远,远者或在小肠,或在于胃。”书中阐述了先血后便者其病位在肛门、大肠,称为近血;先便后血者其病位在胃、小肠,称为远血[2]。便血的病因病机复杂多样,如《济生方·失血论治》载:“所致之由,因大虚损或饮酒过度,或强食过饱、或饮啖辛热、或忧思恚怒。”历代医家对于便血的治疗各有侧重,但大体可分为治火、治气、治血。西医学认为便血并非独立疾病,而是多种疾病表现出来的共同症状,多见于消化性溃疡、胃癌等消化系统疾病以及痔疮、肛裂、结直肠癌、溃疡性结肠炎、结肠憩室病、肠套叠、肠息肉等肛门、结直肠疾病[3]。
单因素实验结果:选择《中医方剂大辞典》中有许多治疗便血的经典方剂,这些方剂临床疗效好,且各有特点,目前尚缺乏对治疗便血的核心配伍组合进行靶点关联性分析的研究。本研究通过数据挖掘,分析治疗便血方剂的配伍规律,运用BATMAN-TCM(Bioinformatics Analysis Tool for Molecular mechANism of Traditional Chinese Medicine)生物信息学分析工具对核心配伍组合进行活性成分靶点预测,按照Score_cutoff≥20的标准,分析各个中药的作用靶点,从而得出核心配伍组合的共同作用靶点,期望本研究能对便血的中医辨治、基础研究以及新药开发提供借鉴。
1、资料与方法
1.1 数据来源
收集《中医方剂大辞典》(第二版)所载治疗便血方剂的组成药物,按照《中药学》[4]标准名称录入便血资料库,录入后由2人进行2次数据审核,以确保数据的全面和准确。
1.2 分析方法
应用Microsoft Excel 2019进行频数分析,从而发现高频用药和高频药物类别;应用SPSS 21.0软件进行聚类分析,应用WEKA 3.8.2软件进行关联分析,从而发现便血方剂的配伍组方规律[5,6]。找到核心配伍组合后,再使用BATMAN-TCM数据库进行中药活性成分靶点预测,按照Score_cutoff≥20且P<0.05的标准,分析各个中药的作用靶点,从而得出核心配伍组合的共同作用靶点。BATMAN-TCM是首个专为中药分子机制研究而设计的生物信息学分析工具,旨在协助中药多成分、多靶点、多途径的治疗机制研究。
2、结果
2.1 频数分析
共收录《中医方剂大辞典》中治疗便血的方剂616首,涉及中药340味,中药使用的总频次是3 291次,每味中药平均使用9.7次。使用频率超过10%(即使用频次超过33次)的高频中药有27味,依次是当归、甘草、黄连、芍药、枳壳、生地黄、黄芩、地榆、槐花、黄芪、侧柏叶、阿胶、防风、人参、白术、乌梅、干姜、附子、大黄、熟地黄、黄柏、茯苓、槐角、川芎、栀子、陈皮、荆芥穗。此27味高频中药的使用总频次是1 871次,占所有中药总频次的57%,高频用药平均使用69次。见图1。
对这340味进行中药类别频数分析,使用频次排名前10的中药类别依次是补虚药、清热药、止血药、理气药、解表药、活血化瘀药、温里药、利水渗湿药、收涩药、泻下药。此10类中药的使用总频次是2 968次,占所有中药总频次的90%。见图2。
图1 高频中药频数分析
图2 中药类别频数分析
2.2 聚类分析
为了分析高频用药(使用频率超过10%的中药)之间的关系,用系统聚类法对高频药进行聚类分析,发现生地黄、黄芩、赤芍;黄柏、栀子、大黄;乌梅、防风;人参、茯苓、白术;干姜、附子;黄芪、熟地黄、阿胶;侧柏叶、地榆、槐花;槐花、生地黄;赤芍、枳壳;当归、甘草、黄连等配伍组合。见图3。
图3 高频中药聚类分析
2.3 关联分析
运用Apriori算法算出10条最优关联规则,发现川芎和当归,赤芍、黄芩和生地黄,阿胶和当归等是比较常见的组合。见表1。
表1 关联分析规则
2.4 机制分析
通过以上聚类分析和关联分析,并结合中医临床实践,提示生地黄、黄芩、赤芍,人参、白术、茯苓,侧柏叶、地榆、槐花,当归和川芎等是治疗便血的核心配伍组合,通过BATMAN-TCM数据库分析核心配伍组合中各个中药的作用靶点,从而分析每个核心配伍组合的共同作用靶点。
2.4.1 生地黄、黄芩、赤芍共同作用靶点
依据生地黄、黄芩、赤芍各自的9、65、19个活性成分,可以预测214、477、61个作用靶点,这3味中药有AR、DRD2、ESR1、NR3C1、PGR、VDR等6个共同作用靶点。见图4。
图4 生地黄、黄芩、赤芍共同作用靶点韦恩图
2.4.2 人参、白术、茯苓共同作用靶点
依据人参、白术、茯苓各自的155、11、21个活性成分,可以预测1338、56、503个作用靶点,这3味中药有ANXA1、AR、CD34、CXCR4、ESR1、FGFR2、MED1、NR3C1、OPRK1、PDGFB、PGR、PTGS1、PTGS2、SRD5A1、TNF、TNFSF11、TRIM24、TRPA1、TRPM8、TRPV3、VDR、WNT4等22个共同作用靶点。见图5。
2.4.3 侧柏叶、地榆、槐花共同作用靶点
依据侧柏叶、地榆、槐花共同作用靶点各自的26、20、6个活性成分,可以预测405、485、365个作用靶点,这3味中药有ADRA1B、ADRA2A、ADRA2B、ADRA2C、ANXA1、AR、CACNA1D、CHRM1、CHRM2、CHRM3、CHRM4、CHRM5、DRD1、DRD2、DRD3、DRD4、ESR1、ESR2、HTR1A、KCNH2、MED1、NPPA、NR1H4、NR3C1、OPRK1、PGR、RXRA、SLC6A4、SRC、SRD5A1、TCF3、TRIM24、TRPA1、TRPM8、TRPV3、VDR、WNT4等37个共同作用靶点。见图6。
图5 生地黄、黄芩、赤芍共同作用靶点韦恩图
图6 侧柏叶 地榆 槐花共同作用靶点韦恩图
2.4.4 当归和川芎共同作用靶点
依据当归和川芎各自的120、126个活性成分,可以预测1 172、955个作用靶点,其中高达887个共同作用靶点,如AR、DRD2、ESR1、NR3C1、PGR、VDR等。见图7。
图7 当归和川芎共同作用靶点韦恩图
综合生地黄、黄芩、赤芍,人参、白术、茯苓,侧柏叶、地榆、槐花,当归和川芎这4组核心配伍组合的共同作用靶点,发现这4组药物有雄激素受体(Androgen Receptor, AR)、雌激素受体1(Estrogen Receptor 1,ESR1)、核受体亚家族3C组成员1(Nuclear Receptor Subfamily 3 Group C Member 1,NR3C1)、黄体酮受体(Progesterone Receptor, PGR)、维生素D受体(Vitamin D Receptor, VDR)等5个共同作用靶点,即治疗便血的4组核心配伍的11味中药有5个共同作用靶点。
3、讨论
3.1 高频药物分析
本研究图1提示,便血方剂总共出现了340味中药,但27味高频中药的使用总频次达1 871次,占所有中药总频次的57%,高频用药平均使用69次,说明便血的治疗药物主要集中在高频药物上。便血的治疗药物主要是补虚药、清热药、止血药,而补虚药中使用最多的是当归、甘草和黄芪;清热药中使用最多的是黄连、赤芍和生地黄;止血药中使用最多的是地榆和槐花。
当归属补血药,《本草正》称之“血中气药,血中圣药”。气血亏虚可导致便血,而便血日久亦会加重气血亏虚,两者相互影响、互为因果,贯穿疾病始终,故当归在所有药物中使用频次最高。黄芪属补气药,《素问·调经论篇》载:“气血不和,百病乃变化而生。”明代孙一奎在《赤水玄珠·血》中记载:“气和则血循经,气逆则血乱溢。”[7]7]气为血之帅,血为气之母,全身气血调和,机体方可维持正常生命活动。临证治疗便血时重用补气药,体现了“血病治气”的理念。黄连可清热燥湿、泻火解毒,主要用于治疗便血热证;生地黄清热凉血,可清营血分之热,常用于治疗便血的血热迫血妄行之证;地榆和槐花均属凉血止血药,其性下行故以治疗下部出血证为宜,而“红见黑则止,炒炭须存性”,故炒炭多用于止血,正如《十药神书》所言:“大抵血热则行,血冷则凝,见黑则止。”
3.2 高频用药类别分析
本研究图2提示,使用频次排名前10的中药类别依次是补虚药、清热药、止血药、理气药、解表药、活血化瘀药、温里药、利水渗湿药、收涩药、泻下药,此10类中药的使用总频次占所有中药总频次的90%。高频药物类型分布排前3位的分别是补虚药、清热药、止血药,此3者使用频次占所有药物总频次的59%,说明治疗便血的用药方向大致以补益气血、清热燥湿、凉血止血为主,这与古代医家对便血病因病机的认识相吻合,历代医家对于便血的治疗虽各有侧重,但大体可分为治火、治气、治血。如《景岳全书·血证》所言:“血不宜动、不宜损,动者多因火,损者多因气。”亦说明便血的病因复杂多样,但尤以气虚、血虚、火热为主。临证时便血常兼气滞、表证、瘀血证,故多随证配伍理气药、解表药及活血化瘀药,做到止血而不留瘀。清代医家高鼓峰在《四明医案》中记载:“不去蓄利瘀,则以妄为常,曷以御之。”强调治疗血证时,若一味止血可能造成“瘀血不去,新血不生”。治疗便血并非一味见血止血,而是辨证求因、治病求本、精准施治,重视配伍活血化瘀药物。值得注意的是活血化瘀方药不可久用,防止过度而加重便血。高频药物中利水渗湿药的使用说明湿邪亦是引起便血的重要因素之一,湿为阴邪,易损伤机体阳气,脾主运化且喜燥恶湿,湿邪困脾,损伤脾阳,脾统血无力,血溢胃肠;或湿郁化热,湿热损伤肠络,而致便血。正如清代医家尤在泾所言:“便血不独责虚,亦当责湿,所以滋补无功,而疏利获益也。”
3.3 用药配伍分析
分析图3和表1,通过聚类和关联分析将便血方剂中常用的配伍组合进行了挖掘。通过以上分析并结合中医临床实践,发现生地黄、黄芩、赤芍,人参、白术、茯苓,侧柏叶、地榆、槐花,当归和川芎等是治疗便血的核心配伍组合。生地黄与赤芍均属清热凉血药物,善于清解营血分之热而起凉血止血之效,黄芩属清热燥湿药,生地黄、黄芩和赤芍三者配伍起清热燥湿、凉血解毒之功,常用于治疗血热便血。人参、白术及茯苓三者为四君子汤的经典配伍,人参甘温益气、健补脾胃,茯苓配白术利水渗湿、健脾益气,三药合用重在补气健脾,兼司运化之职,且渗利湿浊,共奏益气健脾之功,常用于治疗便血气虚不摄证。侧柏叶、地榆和槐花三者均属凉血止血药,侧柏叶为治疗各种出血证之要药,地榆、槐花常用于治疗血热妄行之出血证,因其性下行,尤善治下焦血热之便血,三者合用凉血止血之效倍增,常用于治疗肠道湿热之便血。当归与川芎配伍是组成四物汤的经典药对,当归善于补血,为补血圣药,川芎为“血中气药”,可活血行气,两者配伍有活血化瘀之效,“瘀血不去,新血不生”,治疗便血时适当使用活血化瘀药,可止血而不留瘀。
3.4 作用机制分析
参见图4-图7,综合分析上述治疗便血的4个核心配伍组合的作用靶点,发现4个配伍组合有AR、ESR1、NR3C1、PGR、VDR等5个共同作用靶点,即治疗便血的11个核心药物有5个共同作用靶点。研究发现AR表达较高的结直肠癌患者的生存率明显较差,AR表达有可能是结直肠癌的预后标志物,其对结直肠癌的临床病理和预后意义较大[8]8]。此外,AR表达也可作为胃癌潜在的预后标志物,可通过调节胃癌细胞中的锌指增强子结合蛋白(Zinc finger E-box-binding homeobox 1,ZEB1)的表达,为胃癌患者提供一种可能的治疗靶点[9]9]。AR是参与胃癌进展和转移的重要预后因素,因此抑制AR可作为胃癌的一种治疗方法[10]10]。研究发现,miR-19b通过下调结肠癌中NR3C1表达,从而通过PI3K/AKT/mTOR途径促进正常细胞存活,并且减少对奥沙利铂的化学耐药性,NR3C1可能是结肠癌化学耐药性的潜在干预靶点[11]11]。基因组分析显示,NR3C1表达水平与miR-200的表达相关,并且这种功能关系可能促进结肠癌细胞的存活,调节这个靶点可能对结肠癌患者有治疗作用[12]12]。此外,亦有研究发现,NR3C1的变体rs4912913、rs33388和rs12521436可能提高胃癌易感性[13]13]。另有研究发现,黄体酮可通过上调GADD45α/JNK/c-Jun信号通路来抑制结直肠癌的进展,通过阻止细胞周期和诱导细胞凋亡来抑制增殖。因此,黄体酮和PGR可能是结直肠癌预后不良的抑制因素[14]14]。研究发现VDR可独立或与钙和维生素D一起发挥作用,显著降低结直肠癌的风险[15]15]。细胞紧密连接对于屏障完整性、炎症和癌症至关重要,VDR上调紧密连接蛋白claudin-5可抑制结直肠癌的发生[16]16]。另有研究发现,维生素D参与了免疫细胞分化、肠道微生物群调节、基因转录和屏障完整性,VDR可调节活性维生素D(1α,25-二羟基维生素D3)的生物学作用,并参与炎症性肠病的遗传、免疫和微生物调节,维生素D缺乏与炎症性肠病的活动度相关,其浓度为30 ng/mL的给药有可能降低炎症性肠病的活动度[17]17]。
综上可知,AR是结直肠癌、胃癌的潜在治疗靶点,NR3C1是结肠癌、胃癌的潜在治疗靶点,PGR是结直肠癌的潜在治疗靶点,VDR是结直肠癌、炎症性肠病的潜在治疗靶点,说明便血方剂的核心配伍组合关联的AR、NR3C1、PGR、VDR等靶点与肠炎、结直肠癌、胃癌等常导致便血的相关疾病密切相关,而便血正是这些疾病的共同临床症状。本研究发现的用药规律有一定的临床指导意义,且“核心配伍-作用靶点”的关联性可为便血基础研究以及相关新药开发提供思路和方向。中医药治疗便血有一定的优势,但其机制尚未明确,需进一步研究。值得注意的是,本研究提示,中医方剂的配伍组方虽然是多靶点、多机制的综合作用,但各个配伍组合之间可能有共同的作用靶点及机制,这个是方剂配伍规律中隐藏的药效机制,研究此机制对于实现中医方剂现代化及精准配伍和精准治疗有重要作用。
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文章来源:张媛婷,胡宗仁,梁璠琦等.便血方剂“核心配伍-作用靶点”的关联性研究[J].亚太传统医药,2024,20(02):136-141.
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