基于网络药理学探讨消瘰丸治疗肉芽肿性乳腺炎的潜在机制

陈雪珍，胡金辉，杨 争，袁 博，王 霖，谢 婷

(1. 湖南中医药大学，湖南 长沙 410007;2. 湖南中医药大学第一附属医院，湖南 长沙 410007)

肉芽肿性乳腺炎(granulomatous lobular mastitis，GLM)又称特发性肉芽肿性乳腺炎，是一种非细菌感染、非干酪样坏死、局限于乳腺小叶、以肉芽肿为主要病理特征的慢性炎症性乳腺疾病。其发病机制复杂，尚未明确。其病程长，缠绵难愈，给患者带来极大的痛苦。因此，寻找有效的治疗靶点和防治方法具有重要的科学意义。目前研究表明，西医尚无良好的治疗方法，中医治疗具有其独特的优势。大量中医研究和临床实验研究表明，GLM的中医病机主要为肝郁痰凝，因此疏肝化痰为其基本治则。本课题组前期研究证实，疏肝散结类中药治疗GLM有显著疗效[1-2]。消瘰丸的主要功效为疏肝化痰散结，该方治疗GLM的机制尚未见报道。本研究以网络药理学为切入点，探讨消瘰丸治疗GLM的有效活性成分和作用靶点；揭示其可能治疗GLM靶点及其分子机制，为临床应用和进一步开发提供合理的科学依据。

1 资料与方法

1.1材料 TCM-ID数据库[3-4]；PubChem数据库；KEGG数据库；PharmMapper数据库[5-7]；GeneCards数据库[8]；DAVID数据库；Cytoscape 3.6.1软件；R3.60软件。

1.2消瘰丸有效成分的收集及处理 通过TCM-ID数据库检索并筛选消瘰丸的有效成分；通过PubChem数据库查找化合物的3D结构并将其导入PharmMapper数据库以预测其分子对接靶点；将消瘰丸靶点名注释后通过string数据库构建PPI网络；通过GeneCards数据库检索GLM疾病靶点67个，将PPI网络中包含的靶点与GLM疾病靶点相交取共同子集，即得到消瘰丸治疗的靶点。

1.3消瘰丸治疗GLM靶点网络构建 将消瘰丸相关靶点间相互关系及化合物与靶点相互关系文件整理后导入Cytoscape 3.6.1软件构建消瘰丸靶点网络图。

1.4消瘰丸化学成分治疗GLM关键靶点的GO及KEGG通路分析 将消瘰丸治疗GLM关键靶点通过webgestalt分析平台[9]程序包进行GO及KEGG富集分析。

2 结 果

2.1消瘰丸成分及其对应靶蛋白的收集与筛选通过TCM-ID 数据库检索消瘰丸中所有中药的化合物，通过PubChem数据库检索各个化合物的3D结构或2D结构，剔除无相关结构的化合物；得到消瘰丸有效成分14个，见表1。通过PubChem数据库查找14个化合物的3D或2D化学结构并将其上传至PharmMapper服务器平台进行靶点预测，以Norm Fit>0.7作为筛选条件，最后成功注释得到197个靶点。

表1 消瘰丸活性化合物基本信息

2.2“消瘰丸-活性成分-预测靶点-疾病”网络构建与分析 通过GeneCards数据库检索GLM疾病靶点67个，发现消瘰丸治疗GLM靶点6个，见表2；以消瘰丸活性成分及预测靶点为基础，构建“消瘰丸活性成分-靶点”预测网络；该网络包含218个节点及1 895条边，平均度数8.69，见图1。

表2 消瘰丸治疗肉芽肿性乳腺炎的靶点

图1 消瘰丸“方剂-中药-活性成分-预测靶点”的相互作用网络

2.3GO富集分析 将消瘰丸治疗GLM 6个靶点进行GO富集分析，GO 功能注释是通过生物过程、细胞组分和分子功能对基因进行注释和分类，见图2。可见，消瘰丸治疗GLM可能参与对刺激的反应、生物调节、细胞通讯、代谢过程、多细胞生物过程、微生物过程、细胞增殖、发展过程、本土化、细胞成分组织、再生产、成长等生物过程。可能与膜封闭腔、核、膜、胞质溶胶、细胞外空间、内膜系统、囊泡、含蛋白质复合物、线粒体、高尔基体、信封、细胞投射、染色体、内质网等细胞组件相关，可能与蛋白质结合、离子结合、核酸结合、脂质结合、分子换能器活性、酶调节活性、抗氧化活性、水解酶活性、核苷酸结合、电子转移活性、染色质结合、转移酶活性、氧结合等分子功能相关。

图2 消瘰丸治疗肉芽肿性乳腺炎靶点GO富集分析结果

2.4KEGG富集分析 将消瘰丸治疗GLM 6个靶点进行KEGG富集分析，得到与消瘰丸治疗GLM相关的信号通路10条，主要包括甲状腺激素合成、雌激素信号通路、乳腺癌、内分泌和其他因子调节的钙重吸收、谷胱甘肽代谢、催乳素信号通路、内分泌抵抗、孕激素介导的卵母细胞成熟、甲状腺激素信号通路和卵母细胞减数分裂。见图3及图4。

图3 消瘰丸治疗肉芽肿性乳腺炎靶点通路KEGG富集基因

图4 消瘰丸治疗肉芽肿性乳腺炎靶点通路KEGG富集的靶点数目

3 讨 论

GLM目前主要治疗方式有激素治疗、抗结核治疗、免疫治疗、手术治疗及中医药治疗，但由于抗生素过用引起的耐药、免疫抑制剂引起的免疫抑制以及激素诱导的同型肥胖和代谢紊乱，给疾病的治疗带来了更为严重的后果。严重的GLM患者甚至需要乳房全切手术，给患者带来了重大的身心创伤。因此，深入研究GLM的分子机制，寻找有效的治疗靶点和防治方法具有重要的科学意义。

GLM属于中医学“乳发”“乳漏”“乳痈”“乳疳”“疮疡”等范畴。清·许克昌《外科证治全书·乳痈》载：“乳房内结一块，红肿热痛，大则言痈，小则言疖，由愤怒郁结，或多食厚味，致厥阴之气不行，窍不通，阳明之血壅怫于内故也。”林毅教授认为本病由异物郁积，阻滞乳络，气血通行不畅，痰瘀交阻，凝聚成乳房肿块；郁久化热，热盛肉腐成脓而发为乳房脓肿。治则当“不必溃发，但令热气散，则自消”。消瘰丸是《医学心悟》方剂，由玄参、牡蛎、浙贝母组成。方中牡蛎咸寒质重，其味咸能软坚散结，性寒质重则能平肝潜阳；浙贝母清热化痰，散结消肿；玄参滋阴降火，润燥软坚。本方药味不多，但配伍精当，力专效著，具有疏肝化痰、软坚散结之功，对肝郁痰凝、痰湿内聚、痰瘀结块所致的病症有良好疗效。

本研究从网络药理学入手，探讨消瘰丸治疗GLM的作用机制，为消瘰丸多成分、多靶点、多通路的治疗机制提供参考。对消瘰丸与GLM的共同靶点进行PPI映射并构建活性成分-GLM-靶点网络，对网络进行分析后发现，出现频次较高的靶点为甲状腺激素合成、雌激素信号通路、乳腺癌、内分泌和其他因子调节的钙重吸收、谷胱甘肽代谢、催乳素信号通路、内分泌抵抗、孕激素介导的卵母细胞成熟、甲状腺激素信号通路和卵母细胞减数分裂等信号通路。目前研究认为GLM与自身免疫性、感染因素、激素水平等密切相关，但是大多数学者认为其属于一种自身免疫性疾病。有研究证实GLM患者白细胞介素水平升高，白细胞介素调控的炎性反应是乳腺疾病发生的重要因素，其水平异常和GLM的病理过程有关[10]。另有研究提示：运用阿莫西林辅助泼尼松可通过降低GLM患者的白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-4(IL-4)、白细胞介素-2(IL-2)水平，提高患者的免疫功能，达到治疗目的[11]。同时有研究证实IL-6信号通路与雌激素信号通路两者之间存在相互作用，且两条信号通路的相互作用对疾病的发生发展具有深广的意义[12]。另有研究提示超重、肥胖和脂质代谢异常均可增加GLM的发病风险[13]。脂肪组织内瘦素、抵抗素、内脏脂肪素、脂联素、促酰化蛋白(ASP)等脂肪因子发挥神经内分泌调节作用，同时对机体炎症反应和免疫功能具有一定影响。由此可知消瘰丸可能通过雌激素、IL-6、内分泌或者孕激素水平等多靶点治疗肉芽肿性乳腺炎。

综上所述，本研究基于网络药理学初步预测消瘰丸的活性成分、药物靶点及药物-疾病的相关通路，系统揭示了消瘰丸主要通过雌激素信号通路、内分泌通路或者孕激素通路达到治疗目的。研究结果对GLM的病因学有新的启示，同时有望为中医药防治GLM提供新的依据。

利益冲突：所有作者均声明不存在利益冲突。