神仙粥的研究进展及其抗衰老的网络药理学分析

王 丹， 刘永琦， 张文广， 贾春艳， 张云鹤， 李 芸*

(1.甘肃中医药大学，甘肃省中医方药挖掘与创新转化重点实验室，甘肃 兰州 730000；2.甘肃中医药大学敦煌医学与转化教育部重点实验室，甘肃 兰州 730000；3.甘肃中医药大学药学院，甘肃 兰州 730000)

衰老是生物体组织、器官以及细胞功能随时间而逐渐丧失的过程[1]。截至2020年11月1日，我国60岁及以上老年人口已达到2.64亿人，占总人口的18.7%[2]。随着人口老龄化的加剧，衰老以及相关疾病成为研究的热点。近年来，中药抗衰老研究取得了一定进展[3]。神仙粥是敦煌遗书P.3810《呼吸静功妙诀》后附的修炼养生方，现藏于法国巴黎国家图书馆[4]，记载：“神仙粥：山药蒸熟，去皮，一斤，鸡头实半斤，煮熟去谷，捣为末，入粳[米]半升，慢火煮成粥，空心食之。或韮(韭)子末二、三两在内，尤妙，食粥后，用好热酒饮三盃(杯)妙，此粥善补虚劳、益气强志，壮元阳、止泄、精神妙。”[5]现代研究表明，神仙粥具有抗衰老，改善老年痴呆症，调节免疫等作用，但目前其抗衰老机制仍未阐明。本文将从神仙粥单味药的化学成分、复方的药理作用和临床应用，以及神仙粥抗衰老的网络药理学角度进行综述，以期为神仙粥进一步的开发和利用提供参考。

1 神仙粥各单味药的现代研究

神仙粥由山药、芡实、粳米、韭菜子组成，目前尚无关于此复方的物质基础研究报道。复方的物质基础研究，应基于单味药的有效成分及其活性展开研究。

山药为薯蓣科植物薯蓣DioscoreaoppositaThunb.的干燥根茎，其成分为多糖[6]、薯蓣皂苷元[7]、尿囊素[8]、淀粉[9]、脂肪酸[10]、蛋白质、氨基酸[11]、山药素类化合物[12]、微量元素[13]等。Mckoy等[14]研究发现，薯蓣皂苷元可以降低胆固醇水平(P<0.05)。平静等[15]研究发现，山药总皂苷具有清除DPPH自由基和超氧阴离子的作用。山药多糖不仅具有调节免疫[16]、抗衰老[17]、降血糖[18]的作用，还具有调节血脂代谢紊乱的作用(P<0.05)[19]。樊乃境等[20]研究发现，山药蛋白肽能发挥免疫调节作用(P<0.05)，进一步增强机体的免疫防御能力。山药的活性研究多以部位为主，相关物质基础研究薄弱，有待更多的学者深入研究。

芡实，即鸡头实，来源于睡莲科植物芡EuryaleferoxSalisb.的干燥成熟种仁，主要包括甾醇类[21]、黄酮类[22]、环肽类[23]、脑苷脂类[24]、多酚类[25]、多糖[26]、淀粉[27]、脂肪酸[28]、氨基酸[29]、微量元素[30]等成分。芡实多糖能提高小鼠的运动能力和心肌的抗氧化能力(P<0.05)[31]，是一种天然的抗氧化剂，可用于食品添加剂及保健食品中[32]。目前，关于芡实的研究多集中在抗氧化方面，其中发挥抗氧化作用的成分有芡实甾醇、芡实多糖、芡实黄酮等[21,33]。

韭菜子来源于百合科植物韭菜AlliumtuberosumRottl.ex Spreng的干燥成熟种子，主要有生物碱类[34]、核苷类[35]、挥发油类[36]等成分。目前，研究者多以韭菜子水提物或醇提物进行活性研究。郭奎彩等[37]研究发现，韭菜子总黄酮具有抗氧化作用。何娟等[38]研究发现，韭菜子醇提物可增加去势雄性小鼠包皮腺、精液囊的质量(P<0.05)。陶永梅等[39]研究发现，韭菜子水提取物具有增强小鼠耐缺氧及抗疲劳的作用(P<0.05)。于艳[40]研究发现，韭菜子水煎剂能增强小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬功能(P<0.05)，同时还通过促进B细胞增殖分化，形成更多的抗体细胞。韩晶利等[41]研究发现，韭菜子水煎液可降低老年小鼠肝单胺氧化酶B活性(P<0.05)，其活性与年龄呈正相关，可以作为表示生物体老化程度的标志，提示韭菜子水煎液具有抗衰老作用。韭菜子的现代药理研究虽取得不小进展，但其药效物质基础，药理作用机制研究较为欠缺，有待进一步加强。

粳米来源于禾本科植物稻(粳稻)的种仁，现代研究表明，粳米中含有淀粉[42]、蛋白质、脂肪[43]、氨基酸[44]、及微量元素[45]等成分。粳米既可以作为主食出现在餐桌上，也可以作为中药出现在中医临床处方之中。

目前有关神仙粥中单味药的现代研究较多，但是不能以单味药化学成分的加和表示复方的化学成分，且在高温煎煮的过程中，化学成分可能因高温发生改变，也可能成分之间相互作用，使复方成分更加复杂。

2 药理作用

2.1 抗衰老 丁高恒等[46]以D-半乳糖建立大鼠衰老模型，研究神仙粥抗衰老的作用，发现模型组大鼠的超氧化物歧化酶活性、胸腺指数和脾脏指数均低于各给药组(P<0.05)，模型组大鼠的丙二醛水平均高于各给药组(P<0.05)，提示神仙粥具有抗衰老作用，但目前其抗衰老机制尚不明确，有待进一步深入研究。

2.2 抗老年痴呆症 老年痴呆症早期最常见的表现为记忆力下降，同时也会出现空间辨识能力障碍。吴建军等[47]以D-半乳糖致衰大鼠为研究对象，通过Morris水迷宫系统检测平均逃避潜伏期时间和空间探索时间以及海马组织Bcl-2、Bax基因的表达，研究神仙粥抗老年痴呆的作用，发现给药组平均逃避潜伏期时间和空间探索时间均降低(P<0.05)，高剂量组Bcl-2基因表达升高(P<0.05)，Bax基因表达降低(P<0.05)。提示神仙粥具有抗老年痴呆的作用，可通过调节海马组织Bcl-2、Bax基因表达来抑制细胞凋亡，从而改善阿尔兹海默病模型大鼠的学习记忆能力。目前关于此方改善老年痴呆症的学习记忆能力的物质基础尚不明确，有待进一步研究发掘。

2.3 调节免疫机制 贺恋词[48]采用病证结合方法进行造模，同时建立慢性疲劳综合征疾病模型和脾肾阳虚证大鼠模型，造模成功后给予不同剂量的神仙粥。结果发现，药膳神仙粥可降低慢性疲劳综合征脾肾阳虚证大鼠炎症因子IL-1β、TNF-α水平，并通过阻滞NF-κB信号通路发挥免疫调节作用。

3 临床应用

3.1 缓解腰痛 朱海林等[49]报道神仙粥合针刺治疗肾阳虚型腰痛66例，结果治愈46例，好转19例，无效1例，有效率为98.5%，提示神仙粥对腰痛有一定的缓解作用。但该临床应用评判较为主观，未设理化指标或对照组，故不能确定改善腰痛的主要因素是针刺还是神仙粥，有待进一步临床研究。

3.2 缓解慢性疲劳 慢性疲劳综合征的病机复杂，其治疗以缓解症状为主，且多用中医治疗，如中医食疗和针灸等。叶艳[50]进行补虚劳药膳神仙粥对脾肾阳虚证慢性疲劳综合征患者的干预研究，选取了86例脾肾阳虚证慢性疲劳综合征患者作为研究对象，分为对照组和试验组，并对最终完成研究的76例患者采用自测评价的方法分别对疲劳情况、伴随症状、中医临床证候、负性情绪、生活质量、安全性指标等进行测评，并评价其临床疗效。结果发现，随着服用药膳粥周期的延长，慢性疲劳综合征患者的疲劳得到有效缓解且伴随症状减少，患者的脾肾阳虚证候、焦虑、抑郁症状、负性情绪得到改善，生活质量越好。提示神仙粥对慢性疲劳有缓解作用，能改善患者的情绪与生活质量，具有临床推广价值。

4 网络药理学分析

4.1 活性成分及相关靶点筛选 利用中药系统药理学数据库及分析平台TCMSP数据库(https://tcmspw.com/tcmsp.php)检索并提取神仙粥各单味药(山药、芡实、韭菜子、粳米)的活性成分及相关靶点信息，以口服生物利用度(OB)≥30%、类药性(DL)≥0.18作为筛选条件，确定山药、芡实、韭菜子的活性成分共22种，其中山药16种，芡实2种，韭菜子4种。同时收集活性成分相关作用靶点，其中山药145个，芡实23个，韭菜子48个。对于TCMSP中检索不到的单味药物粳米，通过PubMed数据库(https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/)检索，并通过ChemDraw软件绘制活性成分结构图。在SwissADME数据库(http://www.swissadme.ch/)中预测相应结构的ADME参数，以药代动力学参数胃肠吸收度为“high”和DL满足3项“Yes”为筛选标准，筛选出1种活性成分，使之与上述TCMSP的筛选条件统一，再利用SwissTargetPrediction查找，得到15个相关靶点。运用Uniprot数据库(https://www.uniprot.org/)将得到的所有靶点名称转化为正式基因名称。合并所有活性成分及靶点，去除重复靶点后，神仙粥活性成分可能作用的靶点为103个。神仙粥潜在活性成分见表1。

4.2 衰老靶点的获取及药物-疾病交集靶点分析 在Gene Cards数据库(https://www.genecards.org/)，以“aging”为关键词检索相关靶点。将检索结果按Score值大于等于平均数的原则进行筛选，得到衰老的相关靶点856个。运用Uniprot数据库将得到的疾病靶点名称标准化。将上述预测的神仙粥作用靶点103个与疾病靶点856个取交集，得到神仙粥抗衰老的潜在作用靶点共45个，使用Venny 2.1在线工具(https://bioinfogp.cnb.csic.es/tools/venny/)绘制韦恩图，见图1。

表1 神仙粥活性成分

4.3 蛋白互作关系网络构建 将神仙粥抗衰老的45个靶点上传至STRING数据库，构建蛋白互作网络。利用Cytoscape 3.7.0软件处理数据，再利用内置Network Analysis分析网络拓扑参数，根据度值调整节点颜色、大小，图形越大、颜色越深，则degree值越大。从蛋白互作网络图中可以发现Akt-1、CASP3、JUN、TP53等节点度值较高，将排名前十的靶点作为核心靶点，见图2。核心靶点的基本信息见表2。

4.4 GO富集分析和KEGG通路富集分析 通过DAVID数据库(https://david.ncifcrf.gov/)对神仙粥抗衰老的潜在作用靶点进行基因本体论(gene ontology，GO)富集分析和京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes，KEGG)富集分析，设置物种为人，实现GO功能富集分析和KEGG通路富集分析。

GO分析结果均保留P<0.05的结果，得到GO条目244条，包括生物过程(biological process，BP)168条，细胞组成(cellular component，CC)22条，分子功能(molecular function，MF)54条，生物过程中排名靠前的有雌二醇反应、药物反应、缺氧反应、老化、神经元凋亡过程的正调控等；细胞组成分析中靠前的主要是细胞溶质、空泡、蛋白质复合体、细胞外空隙、核质等；分子功能分析靠前的主要是酶结合、蛋白质同二聚活性、类固醇激素受体活性、类固醇结合等。利用微生信网站(http://www.bioinformatics.com.cn/)根据P值分别列出排名前10的条目，见图3。

表2 药物-疾病核心靶点基因

KEGG富集分析得到58条通路(P<0.05)，利用微生信网站对前30条通路进行可视化，见图4。KEGG通路富集分析比较靠前的主要是癌症通路、大肠癌、甲状腺激素信号通路、细胞凋亡、HIF-1信号通路、癌症中的蛋白多糖、PI3K-Akt信号通路、小细胞肺癌、前列腺癌、乙型肝炎等。

4.5 构建“化合物-靶点-通路”网络 将核心靶点及关键化合物(核心靶点对应的化合物为关键化合物)，并结合“4.4”项下KEGG通路富集分析结果，选取排名30的条目，通过Cytoscape 3.7.0软件构建神仙粥“关键化合物-核心靶点-重要通路”网络，呈现神仙粥抗衰老的复杂网络关系，见图5。图中红色为关键化合物，绿色为核心靶点，蓝色为重要通路。

5 讨论

本文对神仙粥的研究进展进行综述，发现神仙粥的药理研究和临床应用多集中于调节免疫、缓解慢性疲劳等方面，同时具有抗衰老作用，但抗衰老机制尚不明确。因此，本研究进一步运用网络药理学探究其抗衰老的作用机制。

研究结果显示，荜茇明宁碱、薯蓣皂苷元等5种化学成分匹配到较多的抗衰老靶点，是神仙粥抗衰老的核心成分，这与目前有关研究结果一致。荜茇明宁碱具有抗衰老作用，可以通过诱导细胞凋亡来杀死衰老细胞，还可以通过氧化应激杀死癌细胞[51]。薯蓣皂苷元水平与其增强记忆作用有关[52]，薯蓣皂苷元还通过升高TP53、Bax、CASP3蛋白表达，降低Bcl-2蛋白表达起到抗癌活性[53]。

在作用机制分析过程中发现，NOS3、PTGS2、ESR1、Akt-1、VEGFA、TP53、CASP3、CTNNB1、MYC等10个靶点发挥核心作用，主要与癌症相关，而衰老往往伴随着免疫功能的生理性衰退，当免疫功能的生理性衰退变为病理性衰退，容易产生病原微生物感染、自身免疫性疾病以及恶性肿瘤的发生[54-55]，提示衰老与肿瘤密切相关。NOS3可以催化生成一氧化氮[56]，而一氧化氮的减少可能导致中风痴呆[57]，有待进一步实验验证。PTGS有2种同工酶，分别为组成型PTGS1和诱导型PTGS2，PTGS2通常会产生前列腺素，介导对生理压力(如感染、炎症)的反应，PTGS2可能通过参与花生四烯酸代谢而进一步影响阿尔兹海默病的发病机制[58-59]，但目前仍未证实。癌蛋白c-Myc是一种主转录因子，调节大量参与细胞周期、细胞生长和细胞代谢的基因表达[60]。ESR1可作为关键因子进一步导致致癌基因c-Myc的表达，生长因子、细胞因子或激素通过此通路，介导细胞增殖、分化[61]。Akt-1调控细胞增殖和生长，参与包括细胞凋亡和葡萄糖代谢在内的细胞过程，有研究发现在人类乳腺癌[62]、前列腺癌[63]和卵巢癌[64]中均有Akt-1的突变，故将Akt-1与癌症的发生关联起来。靶向VEGFA通过负调节MAPK/ERK与PI3K/Akt信号通路抑制结直肠癌中的血管生成[65]。TP53基因是人体内重要的抑癌基因，其编码的p53蛋白的表达可以促进DNA修复、细胞周期停顿或凋亡，从而防止细胞癌变。TP53基因突变或野生型p53蛋白的失活往往导致癌症发生[66-67]。不同的染色质状态和转录调控与TP53和CTNNB1的突变状态有关，表明这些基因可能在癌变过程中诱导不同的细胞通路，涉及不同的染色质环境[68]。Jun蛋白对调节细胞生长、蛋白合成、细胞代谢至关重要，在抗细胞凋亡中起调节作用[69]。

本研究从网络药理学的角度阐释了神仙粥是通过多成分-多通路-多靶点的协同作用以达到抗衰老的机制，为后续神仙粥抗衰老的物质基础以及作用机制研究提供了线索与思路。