源于唇形科植物的畲药品种特点分析
2021-09-15刘赛李佳豪张婴芝樊川江童应鹏
刘赛 李佳豪 张婴芝 樊川江 童应鹏
摘要 目的:分析源于唇形科植物的畬药(简称唇形科畲药)的品种特点,探讨其特殊功效对后期研究的应用价值。方法:通过文献信息分析,获取唇形科畲药的药用部位、多民族交叉使用,尤其是其相对于中药的差异性功效等信息,采用网络药理学的研究方法,对典型中、畲药交叉使用品种作用靶点的相关疾病进行聚类分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)信号通路的富集分析,进而分析畲药差异性功效的科学性。结果:共获得25个唇形科畲药品种,其中19个以全草入药,是最主要的入药部位;与39个少数民族药存在交叉使用情况,其中与土家族、瑶族、苗族、侗族、壮族、彝族等民族药的交叉使用频率较高;受所处生活环境的影响,唇形科畲药主要用于在外感时令病、创伤、妇科病、疮疡病、小儿杂病、瘟疫等。益母草是典型的中、畲药交叉使用品种,畲医认为益母草具有治疗感冒腹痛和产后月内口渴等疾病,与网络药理学的分析结果一致。结论:唇形科畲药具有较高的临床应用价值,尤其是其差异性功效的记载,对后期研究具有较高的借鉴价值;但是其整体研究水平还相对落后,后期还需要进一步加强基于差异性功效的药效学评价、药效物质基础、作用机制和质量控制方法等研究。
关键词 唇形科;畲药;药用部位;功效;益母草;网络药理学;糖尿病
Characteristics of She Medicine from Labiatae Plants
LIU Sai1, LI Jiahao1, ZHANG Yingzhi1, FAN Chuanjiang1, TONG Yingpeng1,2
(1 School of Life Science, Taizhou University, Taizhou 318000, China; 2 Institute of Natural Medicine
and Health Product, School of Advanced Study, Taizhou University, Taizhou 318000, China)
Abstract Objective:To analyze the characteristics of She medicines derived from plants in the Labiatae family, and to explore the guiding value of their special effects for later research. Methods:Through the analysis of literature information, the information about the medicinal parts, the cross-use of multiple ethnic groups, especially its different efficacy relative to the Traditional Chinese medicine were obtained, and then the network pharmacology method was used to explore the diseases and KEGG pathways related with typical Chinese-She medicine by cluster and enrichment analysis, respectively, indicating the scientific nature of the differential efficacy of She medicine. Results:A total of 25 She medicine from Labiatae plants were obtained, of which 19 were used as the whole medicinal section. There were cross-uses with 39 ethnic minorities, including Tujia, Yao, Miao, Dong, Zhuang and Yi ethnic groups with a high frequency of cross-use. Due to the living environment, She medicines from Labiatae plants were mainly used for exogenous seasonal diseases, traumatic diseases, female reproductive diseases, sore diseases, pediatric miscellaneous diseases and febrile diseases. Leonurus japonicus Houttuyn was a typical cross-used She medicine. Doctors from She ethnic group believed that Leonurus japonicus can treat colds with abdominal pain and thirst in the postpartum months, which was consistent with the results of network pharmacology. Conclusion:She medicines from Labiatae plants have high clinical application value, especially the records of its differential efficacy, which have high reference value for later research. But its overall research level is still relatively backward, and it needs to be further strengthened in the later research work on pharmacodynamics, material basis and mechanism of She medicine based on its record of differential efficacy.
Keywords Labiatae family; She medicine; Medicinal parts; Efficacy; Leonurus japonicus Houttuyn; Network pharmacology; Diabetes
中图分类号:R29文献标识码:Adoi:10.3969/j.issn.1673-7202.2021.15.006
畲族同胞自称“山哈”,是我国唯一以华东地区为主要聚居地的少数民族,其早期主要定居在闽粤赣三省,明代之后,畲民逐渐向闽东和浙南等地迁徙[1],福建省和浙江省是目前畲族最大的聚居地,浙江省丽水市景宁畲族自治县是我国唯一的畲族自治县[2]。畲族在长期的生产和生活中,也形成了具有本民族特色的医药体系——畲医药,但是由于畲族无本民族文字,主要依靠口口相传的方式进行用药经验的传承。中华人民共和国成立以来,尤其是改革开放以后,有很多研究团队致力于畲族医药知识的收集和整理,现已出版了20多本畲医药专著[3]。目前,已有研究对畲药品种的特点进行了概述[4],发现畲药主要以植物药为主、习惯使用鲜药、常用单味药但剂量较大,且仅有少数药经过了炮制等特点,上述总结还相对比较宽泛,尚缺乏对畲药特殊功效的具体比较分析。
据《中国民族药辞典》记载,我国目前共有555种畲药[5],其基原植物分属于159科,其中唇形科畲药品种味25种,为排名第2多的畲药品种,是畲医临床应用的重要药材来源之一。为此,本研究在对源于唇形科畲药的药用部位、多民族交叉使用情况分析的基础上,重点分析了唇形科畲药的功效特点以及相对于中药的特殊功效,并且应用网络药理学的研究方法,对典型中畲药交叉品种的临床应用合理性进行探讨,为以畲药特殊用途为切入点,开展相关的开发利用研究奠定理论基础。
1 资料与方法
1.1 唇形科畲药的整理 本研究涉及的唇形科畲药主要来自《中国民族药辞典》,从该书中整理出唇形科畲药的拉丁名、其他使用民族、药用部位、功效等信息;然后依据拉丁名,在中国植物志网站(http://www.iplant.cn/frps)中检索出植物的属名;对基原植物同时被《中药学》收录的品种,进一步记录下该品种在《中药学》中的功效描述[6]。
1.2 交叉使用品种的网络药理学分析 选择某一典型的中畲药交叉品种,在中医药系统药理学数据库与分析平台(Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology,TCMSP)中收集其化学成分,并且依据口服利用度(OB>30%)和类药性(DL>0.18)的方法,筛选出纳入本研究的成分,并在TCMSP中檢索出这些成分的作用靶点[7]。在Uniprot数据库中检索出上述作用靶点的Gene Name[8],然后导入DAVID数据库中,进行京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)信号通路富集分析以及相关疾病的聚类分析[9-11]。最后,利用OmicStudio(https://www.omicstudio.cn/tool)平台绘制KEGG信号通路富集结果气泡图。
2 结果
2.1 基原植物及其药用部位 25种唇形科畲药共来源于18个属的植物,分别为藿香属(Agastache)、筋骨草属(Ajuga)、风轮菜属(Clinopodium)、香薷属(Elsholtzia)、活血丹属(Glechoma)、香茶菜属(Isodon)、益母草属(Leonurus)、地笋属(Lycopus)、薄荷属(Mentha)、石荠苎属(Mosla)、牛至属(Origan)、紫苏属(Perilla)、豆腐柴属(Premna)、夏枯草属(Prunella)、鼠尾草属(Salvia)、黄芩属(Scutellaria)、香科科属(Teucrium)和牡荆属(Vitex)。其中,筋骨草属(Ajuga)、风轮菜属(Clinopodium)、益母草属(Leonurus)、薄荷属(Mentha)、石荠苎属(Mosla)、紫苏属(Perilla)和牡荆属(Vitex)均有2种畲药,而其余属均仅有1种畲药。
按照药用部位分析,在25种唇形科畲药中以全草类入药的畲药品种最多,达到了19种,然后依次为叶类、根类、果实及种子类和茎类,分别为8、5、3和3种。见图1。并且有8种植物的药用部位达到了2种以上,分别为香茶菜[Isodon amethystoides(Benth.) H.Hara]、回回苏[Perilla frutescens(L.) Britt.var.crisp(Thunb.) Hand.-Mazz.]、牡荆[Vitex negundo L.var.cannabifolia(Sieb.et Zucc.) Hand.-Mazz.]、夏枯草(Prunella vulgaris L.)、藿香[Agastache rugosa(Fisch.et Mey.)O.Ktze]、益母草(Leonurus japonicus Houttuyn)、豆腐柴(Premna microphylla Turcz.)和黄荆(Vitex negundo L.)。
2.2 多民族交叉使用情况 在唇形科畲药种,除了南丹参(Salvia bowleyana Dunn.)为畲族特有品种之外,其余24种畲药的基原植物均为多民族交叉使用品种。本研究发现,至少有39个少数民族使用与畲族相同的唇形科植物,其中以土家族、瑶族、苗族、侗族、壮族、彝族与畲族使用相同唇形科植物的数目较多,均达到了10种以上。见图2。可能与这些少数民族均生活在长江以南地区,其生活区域内的植物分布相似有关。
通过与《中药学》所收载的药材品种进行对比,本研究发现,在畲族习用的唇形科植物中,至少有7种植物也是常用中药的基原植物,分别为薄荷(Mentha canadensis L.)、藿香[Agastache rugosa(Fisch.et Mey.)O.Ktze]、石香薷(Mosla chinensis Maxim.)、夏枯草(Prunella vulgaris L.)、益母草(Leonurus japonicus Houttuyn)、紫苏[Perilla frutescens(L.) Britt.]、回回苏[Perilla frutescens(L.) Britt.var.crisp(Thunb.) Hand.-Mazz.]。
2.3 功效 畲族是一个有语言但无文字的少数民族,在收集和整理畲族民间用药经验的时候,需要将畲族用药经验翻译成汉语进行记录和整理。由于畲医药整理的时间跨度长,参与的学者众多且具有不同的医学知识背景,因此,在记录畲药功效时,常出现中医学和现代医学名词术语并存的现象。如夏枯草,畲族认为其可用于高血压(西医术语)、肝火旺耳鸣(中医术语)等疾病的治疗。本研究为了尊重原始记录,也同样采用中医和现代医术语并存的方式进行整理和分析,对于中医术语,按照《中医临床诊疗术语 疾病部分(2017版)》进行标准化处理,统一为第二层代码。
唇形科畲药在外感时令病、创伤类病、妇科病、疮疡病、小儿杂病、瘟疫等的预防和治疗中应用频率较高,这和畲族长期生活在我国东部山区的潮湿、高温环境中是有关的,在这种环境下,人体更容易受到外邪(湿气、暑气)、蚊虫叮咬以及劳作时扭伤等因素影响。见表1。
2.4 特殊用药经验 虽然唇形科畲药与中药及其他民族药的基原植物存在交集,但是其还是存在一些特殊的用药经验。如益母草被中医认为是妇产科要药,其药用部位为地上部分,主要用于血滞经闭、痛经、经行不畅、产后恶露不尽、瘀滞腹痛;此外,其还具有利水消肿、清热解毒之功效,可用于水肿、小便不利;跌打损伤、疮痈肿毒、皮肤瘾疹等[6]。而畲药益母草的药用部位为根、叶及地上部分,其地方部分主要用于治疗感冒腹痛、产后恶露不尽、产后月内口渴、腰酸等;叶和根可用于治疗感冒咳嗽和中暑。由此可见,在用药部位方面,畲族对益母草的用药部位更广,有利于加强益母草的综合利用;而在临床用药经验方面,畲药与中药至少存在2点差异:1)感冒腹痛可能是胃肠性感冒的重要临床特征,因此,按照畲族的用药习惯,提示益母草可能对胃肠性感冒有疗效;2)产后月内口渴是产后糖尿病的重要特征,提示益母草可能可用于产后糖尿病的治疗。为了初步验证畲族用药经验的有效性,本研究采用网络药理学的研究方法,对益母草可能治疗的疾病进行聚类分析,并探讨了其作用机制。
将与益母草化学成分作用靶点相关疾病进行聚类分析,结果益母草可能干预的疾病被聚为31类,结果与妇科相关的疾病被聚集在第1类和第7类中,聚类的分值分别为35.40和5.14,第1类疾病主要与妊娠并发症(血液学)、早产(炎症/感染)等相关,第7类疾病主要与潮热、乳腺密度、月经初潮等相关,上述结果也进一步证明了益母草是一味妇科要药;益母草可干预第2类疾病主要与病毒感染相关,如呼吸道合胞病毒感染等,这类病毒早期会引起发热、鼻塞、流涕、咳嗽和声音嘶哑等感冒样症状,部分患者还会出现腹痛、腹泻等临床症状,因此,这与畲族记载益母草可用于感冒腹痛等用药经验是相吻合的;而益母草与糖尿病及其并发症相关的聚类结果主要分散在第4、6、8和9类中,提示畲族记载的益母草可用于产后月内口渴治疗,具有一定合理性。见表2。
将益母草化学成分作用靶点进行KEGG信号通路的富集分析,其富集得到的信号通路参与了催乳素、孕酮、雌激素、卵巢类固醇和催产素等體内激素的调节;另外,益母草活性成分的作用靶点还参与干预了甲型流感病毒等微生物感染,同时,其活性成分还可作用于hsa05321:Inflammatory bowel disease(炎症性肠病)、hsa04672:Intestinal immune network for IgA production(用于产生IgA的肠道免疫网络)、hsa04971:Gastric acid secretion(胃酸分泌)等信号通路。此外,益母草活性成分还可直接干预糖尿病、胰岛素抵抗和胰岛素信号通路等。见图3。
3 讨论
唇形科畲药是畲族临床比较重要的一类药材,其主要以全草入药,并且主要用于外感时令病、创伤类病、妇科病、疮疡病、小儿杂病、瘟疫等的治疗,这和畲族所处的生活环境是密切相关的。
另外,通过对中、畲药交叉品种功效的对比分析,发现畲族对益母草的使用存在差异,首先表现为用药部位更多,其叶和根也可单独用药。虽然对益母草叶和根临床应用还尚未有其他研究进行验证,但是有研究表明,益母草根中也含有与其地上部位类似的化学成分,这可能为其临床应用奠定了物质基础[12]。其次,化学成分作用靶点相关疾病的聚类分析结果显示,益母草可用于妇科疾病的治疗,将益母草用于妇科疾病的治疗是中、畲医相同的临床使用经验,按照网络药理学的分析结果提示,益母草作为妇科要药可能与调节体内激素有关。而化学成分作用靶点相关疾病的聚类分析结果同样显示,益母草还可用于病毒感染性疾病以及糖尿病等疾病的治疗,将益母草用于感冒腹痛和糖尿病的治疗是畲医的特色用法[5]。流感病毒感染后,可导致小肠免疫损伤及结肠缩短的现象,并进一步累及小肠及大肠组织,因此,感冒也常出现腹痛、呕吐等胃肠炎反应[13]。罗飞[14]发现益母草可缓减感冒引起的咳嗽。益母草中的活性成分/提取物,如ursolic acid[15]、氯仿提取物[16]和小分子蛋白[17-18],均显示出一定抗菌或抗病毒活性;此外,Nho等[19]发现益母草水提取物对HCl/EtOH引起的胃黏膜损伤具有保护作用。上述实验结果与网络药理学的结果相一致,说明网络药理学实验预测结果具有合理性,同时也为畲医将益母草用于感冒腹痛治疗提供了初步的科学依据。此外,已经有较多研究表明,益母草具有降血糖活性,其活性成分可能是黄酮类和生物碱类成分,如槲皮素[20],益母草碱[21]等,上述实验和本研究网络药理学的结果共同验证了畲族将益母草应用于产后月内口渴的合理性。
通过对唇形科畲药品种的整理和分析,本研究还发现了一些研究的空白点,有必要在后期进行深入研究:1)加强唇形科畲药的质量控制方法研究。目前,在25味唇形科畲药中,还尚有石香薷(Mosla chinensis Maxim.)、回回苏[Perilla frutescens(L.) Britt.var.crisp(Thunb.) Hand.-Mazz.]、金疮小草(Ajuga decumbens Thunb)、紫背金盘(Ajuga nipponensis Makino)、细风轮菜[Clinopodium gracile(Benth.) Matsum.]、细叶益母草(Leonurus sibiricus L.)、石荠苎[Mosla scabra(Thunb.) C.Y.Wu et H.W.Li]、豆腐柴(Premna microphylla Turcz.)、半枝莲(Scutellaria barbata D.Don)、黄荆(Vitex negundo L.)等10味畲药尚未见任何标准收录,此外,牛至Origanum vulgare L.等仅被《中华人民共和国药典》(1977年版)收录。2)基于畲药特殊功效,加强药效学评价、活性成分筛选和作用机制研究。如前文所述,虽然益母草在感冒腹痛、抗糖尿病等研究中,已经有了初步的研究成果,但是还尚有较大的空白,如益母草抗感冒腹痛的物质基础和作用机制均尚未有涉及;益母草根和叶与其地上部分类似,均可用于治疗时令外感疾病,但是其相关研究尚未见任何报道;此外,益母草属的细叶益母草也在畲医临床有使用,但是其并不能应用于产后月内口渴证,应该是其化学成分的差异造成了功效差异,也需要进一研究。
综上所述,畲族在唇形科畲药的临床应用方面积累了良好的经验,采用现代技术阐释其科学机制,将有利于加快畲药的开发利用工作,提高畲药的产业规模。
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(2021-06-10收稿 责任编辑:王明)
基金项目:国家重点研发计划项目(2017YFC1703903)
作者简介:刘赛(1999.06—),女,本科在读,研究方向:中药民族药数据挖掘研究,E-mail:2061809705@qq.com
通信作者:童应鹏(1984.05—),男,博士,讲师,研究方向:中药民族药数据挖掘及质量控制研究,E-mail:fish166@126.com