基于网络药理学探讨合欢皮-远志药对的抗抑郁作用*

王瑞敏，刘毅，李菲，贾跃进

1 山西中医药大学 山西太原 030024 2 山西中医药大学附属医院 山西太原 030024

抑郁症（Depressive Disorder，DD）是一种多发的精神障碍，是中风，痴呆，偏头痛，帕金森病等神经科疾病的常见合并症，也是心血管疾病、癌症的常见伴发病，对人们的生活质量有较大的危害。[1，2，3]而当下作为一线疗法的西医药物疗法疗效却不令人满意，只有不到一半的人得到了有益的治疗。[4]相比之下，中医药可从整体宏观调节，并兼具多靶点、多途径发挥作用的特点，临床应用有较高的安全性、有效性，因此挖掘中医药可为DD的药物治疗提供思路与参考。

贾跃进老中医是第六批全国名老中医工作室指导老师，临床40余年，对中医药治疗抑郁症、失眠症等多种精神障碍有丰富的治疗经验。本文通过网络药理学方法分析其常用药对合欢皮-远志的抗抑郁的作用机制，一定程度揭示其治郁之法，希望为临床使用及药物研究提供一定思路。

资料与方法

1 药物活性成分与靶点搜集

查阅中国知网（https://www.cnki.net/）相关文献获得两药物活性成分，并将所得活性成分在SwissADME（http://www.swissadme.ch/）平台中限定胃肠道吸收；血脑屏障渗透；类药性等进行筛选，并将筛选出的活性成分在SwissTargetPrediction（http://www.swisstargetprediction.ch/）中预测靶点。

2 疾病靶点与药物-疾病交集靶点获取

在GEO（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/）、Genecards（https://www.genecards.org/）、OMIM（https://omim.org/#）、TTD（http://db.idrblab.net/ttd/）数 据库中分别检索“Depression”，然后运用R语言对GEO数据库所选数据集进行差异分析，得出DD相关靶点，并与其余三个数据库所得DD相关靶点合并、去重。将以上疾病与药物靶点利用微生信（http://www.bioinformatics.com.cn/）平台取交集，获得药对活性成分中直接与疾病相关的靶点。

3 疾病-药物-成分-靶点网络及蛋白相互作用（PPI）网络构建

以疾病、药物、活性成分和相关靶点为节点，相互关系为边，在CytoscapeV3.8.0中构建网络，并利用Bisogenet和CytoNCA插件对药物-疾病交集靶点进行PPI网络构建和拓扑分析。

4 GO（Gene Ontology）富 集 分 析 和KEGG（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes）通路富集分析

将交集靶点导入Cytoscape的BInGO、ClueGO插件分别进行GO和KEGG通路富集分析，然后将其可视化。

5 分子对接验证

选取疾病-药物-成分-靶点网络中节点度较大的关键成分与PPI网络中节点度较大的关键靶点分别在Zinc（https://zinc.docking.org/）、PDB（http://www.rcsb.org/）数据库中获得其3D结构，并使用Vina分子对接，将其中对接较好的组合可视化。

结果

1 药物活性成分与靶点搜集结果

通过检索CNKI数据库并限定药物ADME值筛选活性成分，经去重排除后，合欢皮-远志药对共搜集到54种活性成分，708个关联靶点。见表1。

表1 合欢皮-远志活性成分基本信息

2 疾病靶点及药物-疾病交集靶点获取结果

GEO、GeneCards、OMIM和TTD数据库中分别得到808、7170、267和57个疾病靶点。将以上所得靶点处理后，共计获得DD疾病靶点6754个。药物-疾病交集靶点495个。见图1。

图1 DD-药对交集靶点Venn图

3 疾病-药物-成分-靶点网络及PPI网络构建 结果

使用Cytoscape构建疾病-方剂-药物-成分-靶点网络，图中有761个节点，2404条边。计算其节点度，获得关键活性成分有7种。利用Bisogenet插件获取PPI网络，其中节点表示靶点，边为蛋白互作关系，再通过CytoNCA插件的网络拓扑分析功能，筛选出核心靶点，最终根据节点度选择出核心的靶点7个，见图2，表2，图3。

图2 疾病-方剂-药物-成分-靶点网络

图3 蛋白相互作用（PPI）筛选网络

4 GO和KEGG通路富集分析结果

利用Cytoscape内置的BInGO和ClueGO插件将交集靶点进行GO、KEGG通路富集分析。将BInGO置信水平设置为0.05，得出GO生物过程主要有:细胞过程、信号过程、对刺激的反应、代谢过程、免疫系统过程等；分子功能主要有:结合、分子传导活性、催化活性等；细胞成分主要有:细胞外域、突触部分、细胞器部分、细胞器腔等。将ClueGO按照p值≤0.01，最小聚类为25，κ值为0.55进行KEGG通路富集分析，得到主要通路为:TNF信号通路、神经营养素信号通路、NF-κB信号通路、Th17细胞分化等。见图4，图5。

图4 GO富集分析图

图5 KEGG通路富集分析图

5 分子对接结果

当分子对接分数≤-5.0 kcal·mol-1时，可认为两分子可形成稳定结构，[5]因此从分子对接结果可得本方7个关键活性成分多可与关键靶点形成稳定结构，取其中对接最好的3组展示，见表2，图6。

图6 分子对接构象

表2 分子对接结果

讨论

DD属于中医“郁证”范畴，早在《黄帝内经》中就有:“郁之甚者，治之奈何？…木郁达之，火郁发之，土郁夺之，金郁泄之，水郁折之。”[6]的记载，论述了“五郁”的观点；其后张仲景《伤寒杂病论》则理法方药悉具地详细阐述了“百合病”“脏躁证”等分属DD的杂病；而朱丹溪则继承《内经》“百病生于气”[6]的思想，提出了“六郁”的学术观点。贾师勤求古训，发掘前人余绪，根据临床所见认为:现代人生活节奏较快，思想压力较大，情志容易不调，而情志不畅，肝气郁滞，脏腑阴阳气血失调可导致郁证，因此提出了“调气”为先，兼顾气血，肝脾同治的治“郁”之法，在临床上取得了很好的效果。“合欢皮-远志”是贾老常用的治“郁”药对，两药相配解郁祛痰安神，在缓解DD的同时可对其失眠的并发症进行调治，而现代医学亦证明DD患者易并见失眠，失眠的症状好转，抑郁也会改善，现代药理学则认为该两药有抗抑郁和神经保护等作用，[7-9]因此看来该药对确可抗抑郁。

根据网络构建，得出药对发挥作用的7个关键活性成分，其中M为广泛存在于植物中的生物类黄酮，具有抗抑郁潜力，而动物实验认为其抗抑郁机制可能与其抗氧化、抗炎以及调节5-羟色胺（5-HT）的作用有关；[10-11]YZ14、YZ15、YZ16为远志中的呫吨酮类，此类物质被认为普遍具有单胺氧化酶（MAO）抑制及免疫方面的作用，[11]YZ18被研究发现具有镇静、催眠等活性，[12]YZ12则被证实可调节炎症反应并具有抗氧化活性，[13]而这些皆与DD的发病机制相关；HHP9为合欢皮中的一种木脂素，而该物质在横断面研究中显示比异黄酮更与女性围绝经期DD相关。[14]PPI网络所得的核心靶点中RELA，即核因子κB（NF-κB）对包括焦虑症和DD在内的精神疾病具有重要意义；[15]ESR1、AR为雌激素、雄激素受体，雌二醇的水平与DD易感性有关，而前列腺癌的去势患者则容易发生DD；[16-17]AKT1编码的激酶被认为可能与包括DD的情感障碍的发病机理有关；[18]NTRK1编码神经营养性酪氨酸激酶受体，可与DD的关键因子神经营养因子结合，并参与AKT1、NF-kB的激活。[19-20]

目前虽然对DD的具体病理机制尚不清楚，但大体上主要在:神经递质障碍、神经系统异常、信号传导障碍、代谢障碍、免疫应答异常、遗传等方面，[21]由GO和KEGG通路富集分析得到的主要生物过程和主要通路对以上机制几乎都有涉及，可见合欢皮-远志药对通过多种机制，多个途径对DD发挥治疗作用。分子对接结果显示，关键活性成分和关键靶点大多都可稳定结合，尤其是靶点AKT1、ESR1和NTRK1，及成分M（槲皮素）和YZ16（1，7-二甲氧基-2，3-亚甲二氧基呫吨酮），故可认为药对主要通过AKT1激酶、雌激素及神经营养因子等三个方面发挥对DD的治疗作用。

综上所述，通过网络药理学和分子对接研究，可以得到贾跃进老中医常用药对合欢皮-远志，主要通过槲皮素和1，7-二甲氧基-2，3-亚甲二氧基呫吨酮结合AKT1、ESR1和NTRK1涉及AKT1激酶、雌激素及神经营养因子方面，藉由TNF信号通路、神经营养素信号通路、NF-κB信号通路等实现抗抑郁作用的作用机制，为临床应用、进一步研究提供参考。