基于网络药理学探讨黄芪-当归药对治疗老年中风机制

魏燕飞

中风又称脑卒中，包括西医学的脑溢血、脑梗死等脑血管意外所出现的以猝然昏仆、不省人事、半身不遂、口眼歪斜、言语不利为主症的病证。中医认为，该病是由于气血逆乱，产生风火痰瘀上犯于脑，导致脑脉痹阻或迫使血液溢于脉外而致。该病发病率、死亡率均高，给患者及其家庭带来沉重的精神和经济负担。因此，积极有效的治疗极为重要。中医药治疗中风具有丰富的经验及完善的治疗体系，历代医家对本病的治疗提供了宝贵的思路和方法。李毓秋等[1]通过收集名家医案中有效治疗中风的医案资料，系统总结中医治疗中风核心中药的用药规律及药物配伍，发现黄芪-当归药对出现的频次较高，使用尤为广泛。网络药理学能够描述药物与器官、靶点、疾病等生物系统之间复杂的相互作用[2]。本研究基于网络药理学方法，筛选黄芪-当归药对的活性成分，以阐释黄芪-当归药对治疗中风的重要作用靶点和生物过程，从生物复杂系统的角度探讨其治疗中风的潜在机制。

1 资料与方法

1.1 黄芪-当归活性成分的挖掘与筛选采用中药系统药理学数据库和分析平台(Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Platform，TCMSP)[3]检索出黄芪-当归药对的活性成分。根据吸收分布代谢排泄(absorption distribution metabolism excretion，ADME)的关键参数：口服生物利用度(OB) ≥30%、类药性(DL) ≥ 0.18筛选黄芪-当归药对中有效的活性成分。

1.2 黄芪-当归药对活性成分作用靶点的预测利用 TCMSP 数据库获取黄芪-当归药对中筛选出的每个活性成分对应的潜在靶点信息，并除去没有靶点的成分。借 助 Uniprot (http://www. uniprot. org) 数据库中的 UniprotKB 搜索功能和NCBI中gene查询功能，将靶点名称设定物种为人，将所得到的靶点全部校正为基因名，以解决药物靶点存在的名称不规范等问题。

1.3 黄芪-当归的GO分析和KEGG信号通路富集分析利用DAVID 6.8数据库(https://david. ncifcrf. gov/)对黄芪-当归药对靶点蛋白进行GO分析和KEGG信号通路富集分析。在DAVID的基因列表中粘贴目标基因，并标示为“official gene symbol”，物种为“Homo Sapiens”，背景也为“official gene symbol”，进行分析后得到最终结果。

2 结果

2.1 黄芪-当归药对活性成分以OB ≥30%、DL≥ 0.18为筛选标准，共筛选出25个活性成分，其中黄芪20个，当归5个，另外有4种化学成分，虽然DL≤ 0.18，在已有文献中报道其药理学活性较好，因此将其列为候选化合物。见表1。

表1 黄芪-当归药对活性成分

2.2 黄芪-当归药对活性成分的靶点预测借助 TCMSP、Uniprot 数据库，共得到黄芪-当归药对活性成分对应的靶点141个，通过Cytoscape 3. 6 软件构建活性成分靶点相互作用网络，列出节度点≥3的靶点，即3个及以上化合物对应的靶点共58个。见表2。

表2 黄芪-当归药对中活性成分的靶点

续表2

2.3 黄芪-当归药对治疗中风 GO 分析使用 DAVID 数据库对黄芪-当归药对靶蛋白进行 GO 分析，得到了多个重要生物学过程，表3中列出10个及以上靶蛋白富集的生物学过程，包括细胞外泌体、线粒体、衰老、应对低氧、损伤修复、血管收缩调节、一氧化氮生物合成过程的正向调节、凋亡过程调节等。

表3 黄芪-当归药对治疗中风的生物学过程

2.4 黄芪-当归药对治疗中风KEGG 信号通路富集分析使用 DAVID 数据库对黄芪-当归药对靶蛋白进行KEGG 信号通路富集分析，得到如下表所示重要生物信号通路，包括神经活性配体-受体相互作用、钙信号通路、胆碱能突触、血管内皮生长因子(VEGF)信号通路、神经营养因子信号通路、肌动蛋白细胞骨架调节、缺氧诱导因子(HIF)-1信号通路等。见表4。

表4 黄芪-当归药对治疗中风的KEGG通路富集分析

3 讨论

中风病名及病因病机首见于《黄帝内经》，为“内虚邪中”所致，为中医“风、痨、膨、膈”四大难病之首。《中医内科学》[4]认为中风病病位在脑，与心肝脾肾密切相关，病机主要是风、火、气、痰、瘀、虚六端，其基本病机为阴阳失调、气血逆乱、上犯于脑。气虚、血瘀是中风病发生发展的根源及核心，最终导致经络闭阻、血脉不利并发为风，故益气活血、祛风通络为其主要治则[5]，历代医家都十分重视气虚血瘀这一病理因素，在治疗过程中60% 以上的方剂同时配伍益气药和活血药[6]。清末著名医家张锡纯于《治内外中风方》和《治肢体痿废方》中，详载用于中风治疗的11 首方47味药中，以黄芪、当归使用频率最高，黄芪-当归药对的置信度达100%，故张锡纯治疗中风时黄芪必配当归同用，黄芪补中益气，当归行血活血，两者配伍，功效相得益彰，黄芪用之于当归之中，自能助之以生血也，气血双生、阴阳有制[7]。

现代药理研究表明，黄芪具有调节血脂代谢、降血脂、降血压和增强抗脂质过氧化的作用，也可调节脑血管供血不足，对预防和治疗中风具有重要意义[8]。

当归可改善造血功能，增加心脏血供，维持正常的血液循环，提高机体免疫功能[9]。本研究基于网络药理学，以“生物靶标”模式从网络的角度进行研究[10]，对黄芪-当归药对进行化学成分分析，靶点预测，生物学过程和信号通路分析，以探讨黄芪-当归药对治疗中风的作用途径，为临床应用提供依据。

黄芪-当归药对中共发现25个活性较好、生物利用度较高的活性成分，黄芪20个，当归5个，二者并没有重叠的成分，从活性成分的数目上反映了人参-茯苓的主从地位。25个活性成分对应141个靶蛋白，多个成分对应1个靶蛋白，黄芪、当归中活性成分有共同对应的靶蛋白，如PTGS2 靶蛋白，它是刺激炎症反应的重要分子，参与中风的发病过程。因此，黄芪-当归药对在作用靶点水平具有协同增效的作用。为了探索黄芪-当归药对的潜在生物学机制，我们通过GO分析和KEGG通路富集发现，黄芪-当归药对参与多种生物学过程，包括衰老过程、损伤修复、血管收缩调节等，这些生物学过程与中风恢复密切相关，其作用通路与神经活性配体-受体相互作用、钙信号通路、胆碱能突触等信号通路有关。

综上所述，黄芪-当归药对治疗中风具有多靶点、多通路、多途径的特点，通过网络药理学分析，发现其治疗中风与多个潜在靶点和作用途径相关，但仍需体内外实验验证本研究中预测和分析的结果。