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三黄紫参油治疗湿疹作用机制探讨

2022-05-11杨永健李丽娟庞永诚万青熊瑶

中医药临床杂志 2022年4期
关键词:靶点湿疹通路

杨永健,李丽娟,庞永诚,万青,熊瑶

1 昆明市中医医院 云南昆明 650000 2 昆明市西山区永昌卫生服务中心 云南昆明 650000

湿疹(eczema),是一种发生于真皮浅层及表皮的病因不明的炎症性皮肤病,临床分急性(原发性和多形性皮疹)、慢性(苔藓样变)、亚急性三个时期,其发病可能与慢性感染灶、内分泌及代谢改变、血液循环障碍、神经精神因素、食物、吸入物、生活环境等内外因素因素相互作用有关,少数可能由迟发性过敏反应介导[1,2]。湿疹是一种常见病、多发病,我国社区人群发病率7.50%[3]~9.26%[4],儿童发病率高达18.71%[5]。湿疹发作时瘙痒难耐,易反复发作,通常需要长期用药,给患者家庭造成巨大经济负担,严重影响患者身心健康[6]。目前,控制症状、减少复发、提高患者生活质量是湿疹的治疗原则,外用糖皮质激素、外用钙调磷酸酶抑制剂、抗组胺药是一线治疗药物[7]。钙调磷酸酶抑制剂使用初期可致皮肤灼热感、刺痛感和瘙痒加重;抗组胺药可出现困倦、嗜睡等;长期外用糖皮质激素可致局部皮肤萎缩、毛细血管扩张、色素沉着、激素依赖性皮炎等局部并发症,尽管全身不良反应风险较低[8],但湿疹皮肤的药物经皮吸收率增加[9]导致下丘脑-垂体-肾上腺轴抑制、血糖升高、血压升高等全身不良反应风险升高。通常,一线治疗药物可快速控制轻中度湿疹发作,但湿疹的反复发作性、药物的短期和长期不良反应以及患者对不良反应的焦虑,使患者依从性降低、用药不规范,导致病情进一步的恶化迁延,导致患方负担增加。

中医药,广泛用于湿疹治疗,具有疗效好、不良反应少的优势,可明显缓解症状、减少复发,提高患者生活质量,减轻患者身心和经济负担[10]。

湿疹,中医属“湿疮”范畴,张仲景·《金匮要略》称“浸淫疮”,历代医家据发病部位不同又有“旋耳疮”“脐疮”“肾囊风”等称谓。论其病机,总由禀性不耐,风湿热之邪客于肌肤而成;或因脾胃虚弱、运化失调;或进食发物;或情志不遂等[2,11-13]。急性者以湿热为主;亚急性者多与脾虚不运、湿邪留恋有关;慢性者因病久伤血、血虚生风生燥,肌肤失去濡养而成[14]。

三黄紫参油是作者所拟外用方,以黄芩、黄连、黄柏等九味中药同芝麻油用紫外线灯消毒后泡制2周而成。方中三黄(黄芩、黄连、黄柏)、白鲜皮、紫草、艾叶清热燥湿,紫草、丹参凉血,丹参、鸡血藤养血生新,三七、鸡血藤、紫草、丹参活血通络。全方共奏清热燥湿祛邪、活血养血生新之效。芝麻油剂,制备简便,清洁、软化、保护湿疹皮肤[1],且有强抗氧化活性[15]。此方功效主治与湿疹病机相投,故临床治疗湿疹疗效良好。

因湿疹病因不明,且三黄紫参油作用机制不明,故本研究运用中药网络药理学方法[16],对三黄紫参油治疗湿疹的潜在活性成分、作用靶点及有关分子通路分析总结,为该方提供细胞分子层面的理解。

材料与方法

1 药物治疗疾病的关键成分、靶点预测,构建构建药物-成分-靶点-疾病网络拓扑网

使用TCMSP数据库(https://tcmsp-e.com/)搜索三黄紫参油组方药物的活性成分和靶点,根据成分ADME参数进行筛选,相对分子量(MW)≤800U(分子量≤800U的药物表皮透入性大[9,17]),药物相似性( DL)≥0.18筛选药物主要活性成分和对应靶点。通过Uniprot 数据库(https://www.uniprot.org/) 将筛选出的靶蛋白名称转化为Gene names并标准化。

以湿疹的英语名称“eczema”在DisGeNET(https://www.disgenet.org/)数据库中进行检索,设置疾病相关性≥0.1获取湿疹相关的疾病靶点。

应用python语言处理三黄紫参油化学成分靶点和湿疹相关的疾病靶点,获得三黄紫参油组分与湿疹交集靶点,即为三黄紫参油治疗湿疹的关键靶点,并绘制韦恩图;在STRING 数据库 (https://stringdb.org/ ),输入关键靶点,查询关键靶点信息。

使用python语言通过关键靶点提取关键成分、药物数据,合并数据导入 Cytoscape 3.7.2 软件,构建“药物-成分-靶点-疾病”网络。

2 关键成分的药物经皮渗透性预测

研究表明[18],Potts-Guy模型的预测性能最佳,使用Potts-Guy模型的预测各关键成分的药物经皮 渗 透 性。Potts-Guy模 型:Log Kp=0.71 log Kow -0.0061MW-6.3。

3 关键靶点基因功能(GO)功能富集分析和KEGG 通路富集分析

将药物-疾病共同靶基因导入 DAVID 6.8 数据库(https://david.ncifcrf.gov/),限定物种为“Homo Sapiens”,获取靶基因功能GO和KEGG富集通路,取P<0.05,分析生物过程(BP)、细胞组分(CC)、分子功能( MF)、KEGG通路,绘制柱状图。

结 果

1 药物治疗疾病的关键成分、靶点预测,构建药物-成分-靶点-疾病网络拓扑网

在TCMSP检索三黄紫参油组方得到有效成分106种,如槲皮素、乌索酸、次黄芩素等;作用靶点388个,如前列腺素G/H合酶1、白介素-6等。在Dis-GeNET检索“eczema”得到湿疹的251个疾病靶点,如丝聚合蛋白原、白介素6受体、白介素13、肿瘤坏死因子等。应用python语言处理药物靶点和疾病靶点,得到8个共同靶点,即三黄紫参油治疗湿疹的关键靶点,绘制韦恩图,见图1;在STRING 数据库查询关系靶点信息,制表,见表1。

表1 关键靶点名称和功能

图1 湿疹与三黄紫参油活性成分靶点

分析、整理数据,导入 Cytoscape 3.7.2 软 件,得到“药物-成分-靶点-疾病-通路”网络,分析数据,导入 Cytoscape 3.7.2 软 件,得到“药物-成分-靶点-疾病”网络,左边绿色小圈表示三黄紫参油的9种药物组成,药物圈外围浅蓝色大圈表示三黄紫参油治疗湿疹的17种关键成分,右边黄色矩形为湿疹,矩形和双圈之间的青色圈表示三黄紫参油治疗湿疹的8个关键靶点,见图2。

图2 药物-成分-靶点-通路-疾病拓扑网络

2 关键成分的药物经皮渗透性预测

在TCMSP数据库查询关键成分相关理化性质,Potts-Guy模型预测显示17种关键成分均具有较好的药物经皮渗透性。见表2。

表2 有效成分肠上皮通透性和药物经皮渗透性

3 关键靶点基因功能(GO)富集分析和KEGG 通路富集分析

在 DAVID 数据库中对三黄紫参油-湿疹疾病的8个共同靶标进行 GO 富集分析(P<0.05)和KEGG通路富集分析(P<0.05),得到生物学过程BP(Biological Process)15个,细胞组分CC(Cellular Component)2个,分子功能MF(Molecular Function)1个,KEGG通路3条,可视化处理后见图3。

图3 GO和KEGG通路富集分析

4 GO 富集分析分析

生物过程(BP),共同作用靶点富集在炎症应答(inflammatory response),免 疫 应 答(immune response),凋亡信号通路中线粒体膜蛋白插入的正调控(positive regulation of protein insertion into mitochondrial membrane involved in apoptotic signaling pathway),抗生素反应(response to antibiotic),通过死亡域受体对外部凋亡信号通路的调控(negative regulation of extrinsic apoptotic signaling pathway via death domain receptors),冷刺激反应(response to cold),神经元凋亡负调控(negative regulation of neuron death),转录正调控(positive regulation of transcription),DNA模板(DNA-templated),热刺激反应(response to heat),凋亡过程(apoptotic process),成骨细胞分化的正调控(positive regulation of osteoblast differentiation),平滑细胞增殖的正调控(positive regulation of smooth muscle cell proliferation),细胞对机械刺激的反应(cellular response to mechanical stimulus),细胞氧化还原内稳态(cell redox homeostasis),乙醇刺激反应(response to ethanol)。细胞组分(CC)富集在质膜外侧(external side of plasma membrane)和细胞质(cytoplasm)。分子功能(MF),富集在支架蛋白结合(scaffold protein binding)。

KEGG通路富集在哮喘(Asthma),军团杆菌病(Legionellosis),NOD样受体信号通路(NOD-like receptor signaling pathway)。

讨 论

三黄紫参油功以清热燥湿祛邪、活血养血生新,与湿疹病机相投,芝麻油剂有清洁、软化、保护、抗氧化活性等作用,故对湿疹具有较好临床疗效。三黄紫参油治疗湿疹的复杂,现作者从以下一个方面进一步阐述。

三黄紫参油可能通过调控炎症应答、免疫应答以治疗湿疹。湿疹本质上是真皮浅层及表皮炎症,其不同阶段实际是炎症动态演变过程中的不同时期[1];IV型迟发型变态反应参与湿疹发病[1],由T淋巴细胞介导,辅助性T细胞(Th1/Th2)的分化失衡在湿疹的发生发展中具有重要作用[19-23]。三黄紫参油治疗湿疹的关键靶点中,IL6、IL13、MS4A2富集在炎症应答、免疫应答的生物学过程:白介素6(IL6),参与淋巴细胞和单核细胞的分化,是生成T(H)17细胞所必需的;白介素13(IL13),抑制炎症细胞因子的产生,与IL2协同调节干扰素合成,可能是调节炎症和免疫反应的关键;高亲和力免疫球蛋白受体亚基β(MS4A2),是与免疫球蛋白的Fc区结合的高亲和力受体,多价抗原对FCER1的聚集是肥大细胞完全应答所必需的,也调节重要的淋巴因子的分泌。三黄紫参油成分可能通过IL6、IL13、MS4A2对炎症应答、免疫应答、淋巴细胞等起到关键的调控作用,从而达到治疗湿疹的作用。

三黄紫参油可能通过调控皮肤及皮下组织细胞基本进程以治疗湿疹。CASP8, AHR, TP63富集在凋亡过程,IL6, IL13富集在平滑细胞增殖的正调控。芳基碳氢化合物受体(AHR),导卤代芳烃的生化和毒性作用,参与细胞周期调控,可能在许多组织的发育和成熟中发挥重要作用;肿瘤蛋白质63(TP63),在上皮形态发生的调控中发挥作用。三黄紫参油成分可能通过CASP8、AHR、TP63、IL6、IL13以调控上皮细胞形态,调控皮肤及皮下组织细胞的增殖、生长、成熟、退化、凋零等细胞基本进程而治疗湿疹。

三黄紫参油可能通过调控皮肤细胞对冷刺激、热刺激、机械性刺激、乙醇刺激等外部刺激的应答及局部血液循环以治疗湿疹。湿疹病因不明,可能与多种内部因素(如血液循环障碍)、外部因素(如寒冷、炎热等周围环境,鱼虾、等食物,酒精、肥皂等化学物质)有关[1,14]。IL6、CASP8富集于冷刺激应答,IL6、NOS3富集于热刺激应答,CASP8、IL13富集于细胞对机械刺激的反应,CASP8、IL13富集于乙醇刺激反应。内皮型一氧化氮合酶(NOS3),其生存的NO参与血管平滑肌松弛,可介导血管内皮生长因子(VEGF)诱导的冠状血管生成,可通过激活血小板促进血液凝固。三黄紫参油可能通过IL6、CASP8、NOS3、IL13以调控皮肤对外部刺激的应答及局部血液循环以治疗湿疹。

综上所述,三黄紫参油中有17种关键成分具治疗湿疹作用,这些成分具有较好的经皮渗透性,他们通过多靶点、多通路发挥治疗湿疹的作用。表明三黄紫参油在湿疹上的有效性和中医理论的正确性。由于中西医理论的差异性,数据平台和软件的限制,本研究也存在局限性。

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