真武汤治疗慢性心力衰竭的网络药理学分析

真武汤治疗慢性心力衰竭的网络药理学分析

鲁荔

泰州市中医院泰州市中医院 泰州 225300

摘要：目的：基于网络药理学分析真武汤治疗慢性心力衰竭（chronic heart failure，CHF）的作用机制。方法：采用中药网络药理学分析平台（TCMSP）获取真武汤中候选化合物，采用Swiss Target Prediction平台开展预测候选靶标，采用TCMSP中相应化合物补充靶点，靶点蛋白通过Uniprot数据库转化为基因名；采用CTD、TTD数据库获取CHF相关基因，取真武汤靶标（基因）与CHF相关基因交叉部分形成真武汤治疗CHF潜在靶标，在STRING11.0在线数据库中输入潜在靶标分析蛋白互作过程，在网络可视化软件Cytoscape3.7.1中编辑蛋白互作图形，在Excel中编辑真武汤中药-潜在化合物-潜在靶标网格，通过Cytoscape3.7.1使网格可视；利用DAVID6.7分析基因本体功能（gene ontology,GO）以及利用基因组百科全书（kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG）分析富集通路及药物-靶点；采用分子对接技术验证关键靶点和化合物的互作机制。结果：经过分析，真武汤中主要有11种预测靶蛋白。Metascape富集分析结果预测为：靶蛋白主要产生调节血液循环、环磷酸鸟苷酸（cGMP）-蛋白激酶G（PKG）生物通路、收缩平滑肌的效果。分析富集GO结果为：有30条路通富集在生物学反应、12条富集在细胞组成成分、12条富集在分子反应种。KEGG分析通路结果为：15条生物通路，真武汤具有通过凋亡生物通路、P53生物通路、PI3K-Akt生物通路、NF-kappaβ生物通路、TNF生物通路等进行干预细胞凋亡、抑制炎性因子基因表达来产生治疗CHF的效果。结论：根据预测结果，真武汤通过多个成分、多个靶点、多条通路、多个选择等复杂过程，产生对CHF的预防和治疗效果，其中主要通过干预细胞凋亡完成作用。

关键词：真武汤；慢性心力衰竭；网络药理学；生物通路；分子对接

慢性心力衰竭（CHF）是指长时间存在的心力衰竭状况，随着年龄的增加，该病的发生率也逐渐提高^[1]。临床常用正性肌力药物、利尿剂、扩张血管药物等进行西药对症治疗，但疗效不明显。目前研究真武汤对CHF的疗效仅限于单个蛋白作用，难以体现出多成分、多靶标的作用机制以及中药整体性的特点^[2]。本次研究在网络药理学的基础上探究真武汤对CHF的作用机制，体现中药多成分、多靶点的特性，便于理解中药与疾病之间的关系，对靶标通路预测。

1资料与方法

1.1临床资料

登录在线中医药生物信息学分析工具（BATMAN-TCM）（网址：Http://bionet.ncpsb.org.cn/batman-tcm/，输入公式“真武汤”，进行搜索。随后搜索真武汤治疗CHF的内容。根据网站显示，发现11种预测靶蛋白，其中包括ACE;ADRA2A;ADRA2B;ADRBK1;AGTR1;ATP1A1;ATP1A2;CACNA1G;CACNA1l;GUCY1B3;TNF.

1.2方法

采用Metascape对上述11种预测靶蛋白进行富集总分析，采用DAVID6.7进行基因本体（GO）功能富集分析；采用KEGG进行富集分析生物通路和药物-靶点。在BATMAN-TCM上编辑疾病-靶点-成分网络图。

2结果

2.1预测靶蛋白选取

在网站中搜索到真武汤治疗CHF的预测靶蛋白共有11种，分别为预测蛋白共有11种，分别为血管紧张素转换酶(ACE)、α2A 肾上腺素能受体(ADRA2A)、α2B肾上腺素能受体(ADRA2B)、肾上腺素能β受体激酶1(ADRBK1)、血管紧张素II1型受体(AGTR1) 、钠钾ATP酶α1亚基(ATP1A1)、钠钾ATP酶α2亚基(ATP1A2) 、 α1GT型钙离子通道蛋白(CACNA1G) 、 α1LT型钙离子通道蛋白(CACNA1L)、可溶性鸟苷酸环化酶(GUCY1B3) 、肿瘤坏死因子(TNF)。调整后P值为2.70E-03。

2.2Metascape分析

对上述11种预测靶蛋白实施Metascape热图总富集分析，富集分析预测靶蛋白途径、预测靶蛋白生物通路。研究中应用KEGG生物通路、GO生物学途径、靶基因表达集合、典型通路和蛋白复合体信息（CORUM）。其中基因组当中的全部相关基因成为富集基础。收集其中结果P＜0.01的内容，计数资料最小为3，富集因子＞1.5.根据基因的隶属度相似的汇总到同意集群当中。最终通过研究，结果为，预测靶蛋白与血液循环、环磷酸鸟苷酸（cGMP）-蛋白激酶G（PKG）生物通路、平滑肌、心肌、细胞分泌水平、adrenaline分泌水平、脂质代谢程度、氮化合物细胞应答水平具有相关性。前三者的相关性最大，分别为90%、60%、60%。

2.3GO富集分析、KEGG生物通路分析

DAVID6.7中GO富集分析结果为，预测靶蛋白的BP分析总数为47，P≤0.01的为28，结果分析为：P≤0.01有28条，涉及血管收缩情况、平滑肌收缩情况、BP水平、糖苷化反应、GPCRs生物通路激活表皮生长因子受体、肾上腺素水平、通过AR生物通路激活MAPK活性、RAS调节整个机体ABp、影响心脏收缩、K⁺通过细胞膜内流、膜复极化等。CC分析结果为，总数为14，P≤0.01的为11，预测靶蛋白主要位于细胞膜、细胞核、三磷酸腺苷酶、VGCC、横小管、润盘、囊泡、细胞内MBO、小窝等部位。MF分析总数12，P≤0.01的为11，预测靶蛋白主要位于 B2R 结合Gαq或 Gαi、低VOE活性、α2-R活性、类固醇激素绑定、adrenaline结合、三磷酸腺苷酶活性、Na⁺绑定、K⁺结合、Nucleotide绑定、药物绑定、分子结合等。GO结果显示靶蛋白主要产生调节血管、血压、平滑肌等作用。CC分析主要是靶蛋白主要存在于细胞膜中。MF靶蛋白Nucleotide绑定作用显著。KEGG生物通路分析总数14，P≤0.05的12，与CHF相关的为9.炎症相关1：MAPK生物通路；神经-液体代谢6：心肌细胞-adrenaline、RAS、aldosterone水平、renin水平、近端小管吸收重盐CO^32-水平、Na吸收水平；与心脏、血管舒张相关2：cGMP-PKG生物通路、Ca²⁺生物通路。

2.4靶点-通路-疾病

采用BATMAN-TCM预测候选靶标，Score cut off ≥124.富集分析KEGG/GO/TTD/OMIM，使P＜0.05。结果显示CHF预测靶点结果显示：与ADRA2B相关性大的包括神经液体代谢、cGMP-PKG生物通路。

3讨论

真武汤源于《伤寒论》，组方包含附子、生姜、白术、茯苓、白芍，具有温阳利水的药效。能够治疗阳虚水泛症，如心悸、小便困难、四肢无力、下肢水肿等^[3]。

综上所述，真武汤对CHF患者可以起到调节血管、平滑肌、细胞、核苷酸的作用。

参考文献：

[1]许洪彬,綦向军,方彩珊,等.基于网络药理学探讨真武汤治疗慢性心力衰竭的作用机制[J].中国现代应用药学,2020(15):1801-1811.

[2]王鹏,时银萍,时海燕.基于“异病同治”探究经典名方真武汤治疗心肾交集性疾病的网络药理学分子机制[J].辽宁中医药大学学报,2020,22(9):174-180,封3.

[3]郭晓艳,吉锋,张渊博.真武汤加减治疗慢性心力衰竭的Meta分析[J].中西医结合心脑血管病杂志,2020,18(22):3820-3826.