川贝母止咳化痰作用的网络药理学研究

周金龙 谢旭阳 巴合扎提?恩特马克 古丽菲拉?库尔班江 金晶

【摘要】：网络药理学是基于复杂网络的构建与分析技术，常用数据库目标网络的构建往往采用生物学、药理学知识梳理的方法，并应用数据库和统计分析。中药产品化学物质实体与机体生物活动的交互规律研究成为中药现代研究的重要切入点，网络药理学和“精准医学”“精准药学”相辅相成，基于基因、靶点和蛋白之间复杂网络关系和大数据库的研究，有利于新药研发，本次研究通过网络药理学方法研究川贝母主要活性成分及药理机制，探讨川贝母药效物质基础及多维药理作用，为下一步试验验证及研发提供理论依据。现总结如下。

【关键词】川贝母;网络药理学;化痰止咳

1.网络药理学的研究现状

网络药理学（Network pharmacology）是基于复杂网络的构建与分析技术，结合系统生物学和多向药理学发展而来的一种研究药物的新方法、新理念[1]，通过运用组学、高通量筛选、分子交换验证及网络分析等技术揭露药物、基因、靶点与疾病之间复杂的网络信号关系，分析并模拟预测药物的药理作用机制并通过相应的实验来检验、评估药物的治疗效果、毒副反应及理论机制[2]。

研究通过整合包括生物网络、药物-药物网络，药物-靶标网络和靶标-疾病网络三个层次，利用复杂网络分析方法，得到“整体大于部分之和”的研究结果[3]。研究思路通常先整合筛选数据库中的现有数据并建立特定药物作用机制网络预测模型，再从生物网络平衡的角度解析药物发挥作用的药理机制，提出一种基于网络的复方中药研究计算工作流程，Hsin K Y等[4]采用对接或分子动力学等方法量化蛋白质和化合物之间的相互作用来模拟生物网络动态，并结合网络拓扑分析和化学信息学来预测数据库内部天然化合物的安全性，该方法不仅有助于阐释配方的剂量效应其仿真结果也有利于设计新的药物组合。

常用数据库目标网络的构建往往采用生物学、药理学知识梳理的方法，并应用数据库和统计分析[5]。常用的药物分子数据库有Drug bank（www.drugbank.ca）、 中药化学信息数据库（www.chem960.com）及中国天然产物数据库（www.pharmdata.ac.cn）等，以上数据库提供了药物分子的结构、功能、作用途径等信息数据;常用的靶点数据库有OMIM（www.omim.org）、Thomoson Pharma、Therapeutic Target Database（https：//db.idrblab.org/ttd/）、Entrez gene（www.ncbi.gene.com）等，它们主要提供与疾病相关的基因、蛋白质靶点信息及药物分子-靶点作用关系信息。同时，大量数据分析离不开计算机技术的辅助，网络可视化工具可将复杂数据进行整合，直观呈现网络节点的相互联系，可视化工具主要有 Cytoscape、 Pajek、 GUESS及WDAS等。

2.基于网络药理学的中药学研究

千百年來，以“整体观”和“辨证论治”为指导的中医学思想创立了众多临床疗效确切的单味药及复方制剂，但因其复杂的成分，多靶点的起效机制而限制其进一步发展，近年来，中药产品化学物质实体与机体生物活动的交互规律研究成为中药现代研究的重要切入点，网络药理学和“精准医学”“精准药学”相辅相成，基于基因、靶点和蛋白之间复杂网络关系和大数据库的研究，有利于新药研发，首先，预测复方中药活性成分（潜在靶标）、可能作用的信号通路及主要药效成分，Wu X M等[6]发现六味地黄丸不同活性成分组合可作用于共同的网络化靶点，同时发现其具有阻止疾病从炎症发展到癌症阶段的作用;其次，通过构建靶标-疾病之间的复杂关系网络挖掘其中关键节点和功能模块，用于寻找单分子多靶点或多分子多靶点的潜在新药，徐婷等[7]根据黄芪-当归的化学成分及相关作用靶点汇聚成药物-靶点网络，并对相关靶点的基因及涉及的通路进行功能注释分析，筛选获得58个活性成分及206个相关靶点，分布于传导、细胞凋亡、炎症反应等多条生物信号的通路;同时，融合病证理念，通过构建“药物-靶标-病证”，复杂关系网络，以相关蛋白、靶点为节点，从而多层次、系统地表征疾病或证候与生物分子的关系，李琳等[8]通过数据库搜集并结合生物学网络，建立痰瘀互结证网络模型，采用网络拓扑学对靶点进行分析，有助于进一步认识复方中药与此病证的作用关联;最后，从整体上系统全面地阐释药物治疗疾病的作用机制，为复方中药的毒理学研究开辟了新道路，利用网络建模来识别复方中药中的有毒成分和毒理学机制，并预测机体潜在的不良反应和复方中药配伍的矛盾，沈红等[9]使用液质联用仪器测定大鼠体内血浆中的3种乌头类生物碱含量并同时建立药物动力学实验来观察其在大鼠体内的含量变化，发现甘草与附子配伍能减少大鼠对有毒物质的吸收，而甘草附子合煎相较于两者单煎合并，其药效更强。

3.川贝母治疗肺系疾病的研究现状

川贝母为百合科植物川贝母（ Fritillaria cirrhosa D. Don）、暗紫贝母（Fritillaria unibracteata Hsiao et K. C. Hsia）、甘肃贝母（ Fritillaria przewalskii Maxim.）、梭砂贝母（ Fritillaria delavayi Franch.）、太白贝母（Fritillaria tai paiensis P.Y.Li）或瓦布贝母[ Fritillaryia unibracteata hsiao et K. C. Hsia var. wabuensis（S. Y. Tang et S. C. Yue）Z. D. Liu， S. Wang et S.C.Chen]的干燥鳞茎[10]，是临床常用止咳药物之一，始载于《神农本草经》，列为中品，在《本草纲目》以前，历代文献均未明确分条论述川贝母和浙贝母。明本草汇言有“川者为妙”之说，自此遂有川贝母和浙贝母之别，川贝母具有止咳化痰，润肺散结的作用，有“止咳圣药”之称[11]。主治肺虚久咳，虚劳咳嗽，燥热咳嗽，肺痈，瘰疬，痈肿，乳痈等病症，在许多治疗支气管炎、肺结核等病症的中药方剂或中成药制剂中都有应用[12]，2005年版《中国药典》收载的中成药中有174个成药使用了川贝母原料，约占国家标准收载的中成药总数2.27%。

现代药理研究发现川贝母成分复杂，药理作用多样，有效成分主要包括西贝母碱、贝母素甲和贝母素乙等数百余种生物碱类成分，主要具有镇咳祛痰、抗炎平喘、抑菌及降压等作用。李萍等[13]证明川贝母可降低痰液黏稠度，对平滑肌有松弛作用，且川贝母中较高含量的皂苷可使小鼠呼吸道中的酚红分泌物显著增加，表明川贝母中皂苷可能是祛痰作用有效成分。川贝母中的西贝素、西贝素β-氮氧化物、异浙贝甲素、异浙贝甲素β-氮氧化物等4种生物碱是镇咳、化痰、消炎的主要有效成分[14，15]，张羽飞等[16]发现川贝母可有效抑地制哮喘模型小鼠气道炎症反应，改善哮喘症状。

然而，关于川贝母具体的活性物质基础及产生药理作用的分子机制相关研究较少，对机体生理病理具体影响途径依据尚不充，故本次研究目的在于利用网络药理学方法整合并分析先期关于川贝母止咳化痰药效物质基础及作用机制，为进一步实验室验证和开发利用提供理论依据。

参考文献

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