益心健脾方“异病同治”冠心病和慢性心力衰竭网络药理学机制研究

金如意 陈启兰

[摘要] 目的 應用网络药理学探究益心健脾方治疗冠心病及慢性心力衰竭的作用机制。方法 借助中药系统药理学（traditional Chinese medicine systems pharmacology，TCMSP）数据库、中药综合数据库（traditional Chinese medicine integrated database，TCMID）等结合文献资料筛选益心健脾方的活性成分靶标，应用人类基因数据库（the human gene database，GeneCards）、在线人类孟德尔遗传数据库（online mendelian inheritance in man，OMIM）等检索疾病靶标。STRING平台结合Cytoscape软件构建“药物-成分-靶标-疾病”网络图和蛋白互作网络。使用DAVID数据库等进行基因本体（gene ontology，GO）功能和京都基因与基因组百科全书（kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes，KEGG）通路分析。关键成分与关键靶标利用AutoDuck工具进行分子对接。结果 得到益心健脾方潜在靶点265个，其“异病同治”的共同靶点106个；关键活性成分为槲皮素、山奈酚、β-谷甾醇等，核心靶点分别是SRC、AKT1、MAPK1、TP53等；生物过程涉及基因表达的正调控、凋亡过程的负调控、信号转导等方式，参与脂质和动脉粥样硬化、流体剪切应力与动脉粥样硬化及炎症反应等途径；分子对接验证关键成分槲皮素、山奈酚与SRC、AKT1、MAPK1靶点稳定对接。结论 本研究揭示益心健脾方“异病同治”冠心病和慢性心力衰竭多成分、多靶点、多通路的作用机制，为探索其新的临床应用提供依据。

[关键词] 网络药理学；异病同治；冠心病；慢性心力衰竭；分子对接

[中图分类号] R285      [文献标识码] A      [DOI] 10.3969/j.issn.1673-9701.2024.12.018

Mechanisms of action of coronary heart disease and chronic heart failure by Yixin Jianpi prescription with the concept of “homotherapy for heteropathy” based on network pharmacology

JIN Ruyi， CHEN Qilan

Department of Cardiovascular Disease， Hangzhou TCM Hospital Affiliated to Zhejiang Chinese Medical University， Hangzhou 310007， Zhejiang， China

[Abstract] Objective Network pharmacology was used to explore the mechanism of action of Yixin Jianpi prescription in the treatment of coronary heart disease and chronic heart failure. Methods With the help of traditional Chinese medicine systems pharmacology （TCMSP）， traditional Chinese medicine integrated database （TCMID） and other databases combined with literature data to screen the active ingredient targets of Yixin Jianpi prescription， the human gene database （GeneCards）， online mendelian inheritance in man （OMIM） and other databases were used to search for disease targets. The STRING platform combines Cytoscape software to construct a “component-target-disease” network diagram and protein interaction network. Gene ontology （GO） functionality and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes （KEGG） pathway analysis using the DAVID database. The key components are taken and the target is molecularly docked with AutoDuck tools. Results 265 potential targets of Yixin Jianpi Prescription were obtained， and 106 of them were common targets of “homotherapy for heteropathy”; The key active ingredients were quercetin， kaempferol， β-sitosterol， etc. and the core targets were SRC， AKT1， MAPK1， TP53， etc. Biological processes involve positive regulation of gene expression， negative regulation of apoptosis， signal transduction， etc. involving lipid and atherosclerosis， fluid shear stress， atherosclerosis and inflammatory response. Molecular docking verified the stable docking of key components quercetin and kaempferol with SRC， AKT1 and MAPK1 targets. Conclusion The study reveals the multi-component， multi-target， and multi-pathway mechanism of “homotherapy for heteropathy” of coronary heart disease and chronic heart failure by Yixin Jianpi prescription， and provides a basis for exploring its new clinical applications.

[Key words] Network pharmacology; Homotherapy for heteropathy; Coronary heart disease；Chronic heart failure; Molecular docking

冠心病（coronary heart disease，CHD）为慢性心力衰竭（chronic heart failure，CHF）的主要病因，我国现有CHD患者约1139万，CHF约890万[1]。各种缺血性心肌病最终可发展为CHF，进而出现动脉系统血液灌注不足，静脉系统血液淤积的全身表现[2]。临床实践证实中医药在减轻患者症状、减少心绞痛次数、干预经皮冠状动脉介入（percutaneous coronary intervention，PCI）术后再狭窄等方面具有一定优势。《内经》记载“心生血，血生脾”“心受气于脾，传之于肺”[3]。《备急千金要方》记载“心劳病者，补脾气以益之，脾旺则感于心矣”[4]。心与脾在五行、气血、经络关系上母子相依，气血相生，经络互通。以脾胃为切入点，“心脾同治”的思想在心病领域的治疗由来已久，为优化疾病诊疗方案的研究方向之一[5]。

益心健脾方为浙江中医药大学附属杭州市中医院院内协定方，作为CHF稳定期的底方适用于CHD、扩张型心肌病、酒精性心脏病、风湿性心脏病等辨证属“心脾两虚证”的患者。组方中含有生晒参、黄芪、赤芍、茯苓、白术、红景天、刺五加、玉竹，本方由人参养荣汤化裁而成，诸药共凑“益气养血，健脾养心”之效。王丽晴[6]临床研究发现益心健脾方可降低血清中肝细胞生长因子（hepatocyte growth factor，HGF）、血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）的水平，改善CHF患者的中医证候和心功能分级。本研究借助网络药理学从分子水平阐明益心健脾方“异病同治”的协同作用机制，为今后的研究提供参考。

1  资料与方法

1.1  益心健脾方有效成分靶标获取

在中药系统药理学（traditional Chinese medicine systems pharmacology，TCMSP）数据库，根据参数生物利用度≥30%、类药性≥0.18进行筛选[7]。查阅相关文献结合中药综合数据库（traditional Chinese medicine integrated database，TCMID）查找刺五加、红景天的活性成分[8-9]。通过Swiss ADME平台及Swiss Target Prediction数据库，以P≥1预测靶点的活性成分。利用Uniprot数据库将靶蛋白转换成标准基因名。

1.2  疾病靶标预测及交集靶标获取

检索人类基因数据库（the human gene database，GeneCards）、在线人类孟德尔遗传数据库（online mendelian inheritance in man，OMIM）、基因疾病关联数据库（disease gene network，DisGeNET）等数据平台，以评分≥2倍中位数遴选CHD、CHF潜在靶点。通过Venn图获取药物和疾病“异病同治”靶点。

1.3  多元网络构建及核心靶标筛选

应用STRING平台，设置种类“homo sapiens”、阈值“high confidence（0.900）”，对“异病同治”靶点进行蛋白-蛋白相互作用（protein-protein interaction，PPI）分析，利用Cytoscape可视化绘图并进行网络拓扑分析构建核心网络。

1.4  基因本體与京都基因与基因组百科全书富集分析

依托DAVID数据库开展基因本体（gene ontology，GO）生物过程（biological process，BP）、分子功能（molecular function，MF）、细胞组分（cellular component，CC）和京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes，KEGG）富集分析。

1.5  分子对接分析

核心靶标非受体酪氨酸激酶（non-receptor tyrosine kinase，SRC）、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶（serine/threonine kinase，AKT）1、丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinases，MAPK）1作为受体，利用PDB平台下载受体结构。核心化合物槲皮素、山奈酚作为配体，应用TCMSP下载配体三维结构。采用AutoDock工具、PyMOL软件将化合物与蛋白靶标进行虚拟对接并可视化处理。

2  结果

2.1  益心健脾方活性成分与靶标

综合数据库和文献资料搜集到益心健脾方药物活性成分44种，共有成分5种，主要成分见表1。得到潜在作用靶标265个。

2.2  疾病靶标及交集基因

综合数据平台得到CHD相关基因2502个，CHF相关基因1187个，取交集映射得到共有基因106个，见图1。

2.3  绘制可视化网络

借助Cytoscape 绘制“复方药物-活性成分-共有靶标-疾病”网络，共有141个节点，477条边，连接度较高的成分是槲皮素、山奈酚、β-谷甾醇、春藤皂苷元、鞣花酸等，见图2。

2.4  PPI网络及关键靶点

构建靶标PPI网络，通过Cytoscape拓扑分析显示该网络包含106个节点、404条边，节点介数的平均值为151.428，紧密中心性的平均值为0.004，度值的平均值为8.879，19个关键靶点大于上述平均值，排名靠前依次为SRC、AKT1、MAPK1、肿瘤蛋白p53（tumor protein p53，TP53）、磷脂酰肌醇3激酶（phosphoinositide 3-kinase，PI3K），提示这些靶点在益心健脾方治疗疾病中发挥重要作用，见图3。

2.5  GO富集功能与KEGG信号通路分析

以P<0.05为原则得到GO富集结果434项条目，其中BP为334条，主要与基因表达的正调控、凋亡过程的负调控、DNA模板转录的正调控、氧化应激、炎症反应调控有关；MF为60条，主要包括酶结合、蛋白质结合、转录因子结合等；CC为40条，主要包括细胞膜、胞外区域、线粒体等。

根据P<0.05筛选得到KEGG分析结果157条相关信号通路，其中癌症途径、脂质与动脉粥样硬化、流体剪切应力与动脉粥样硬化、晚期糖基化终产物（advanced glycation end products，AGE）/晚期糖基化终产物受体（receptor for advanced glycation endproducts，RAGE）信号通路、MAPK信号通路、缺氧诱导因子1（hypoxia-inducible factor-1，HIF-1）通路、肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF）通路等富集因子较多，显示益心健脾方可通过炎症通路、疾病通路、癌症通路等协调发挥“异病同治”的作用。

2.6  分子对接验证

分子对接结合能<–5.0kcal/mol的分值表明配体与受体之间的亲和力、结合活性较好，氢键形成个数越多则分子间越可形成稳定构象。分子对接结果显示槲皮素、山奈酚与SRC、MAPK1结合能<–7.0kcal/mol，结合活性最强且能形成稳定的空间构象，见图4、表2。

3  讨论

“异病同治”是《内经》“治病必求于本”的治疗原则，不同的疾病但病机、病证相同则可采取相同的治疗法则，即“异病可见同证，同证便可同治”，体现了中医辨证论治思想的精髓[10]。CHD、CHF因年老体衰、劳累、情志不遂等诱发，病位在心，病性属本虚标实，急性期以痰饮血瘀等为标，稳定期以气虚阳虚为本，患者易出现气短乏力、喘息心悸、纳差、腹胀便溏等表现。从“固本清源，心脾同治”的角度研制出益心健脾方作为CHF稳定时期的底方，体现出“病有别，证同机，治亦同法”的异病同治学术思想。在此基础上，临床辨证可巧妙结合活血化瘀、化痰涤饮之法收效甚佳。

方中的生晒参补元气、通百脉，黄芪为“补气圣药”，益气助血行，两者合用取“补土生火”之意，正合“心脾为本”为君。研究证实生晒参、黄芪具有抗炎、抗氧化、抗细胞凋亡、抑制血管平滑肌增殖及迁移、抗心肌肥大及纤维化、强心等生物学功效[11]；可调控血管活性物质释放，下调内皮细胞炎症介质[TNF-α、白细胞介素（interleukin，IL）-6、IL-8]的表达，调节炎症相关信号通路来影响泡沫细胞形成，减轻内皮细胞的损伤，延缓CHD进展[12-13]。在改善CHF症状及预后方面，实验表明黄芪和生晒参均可使小鼠心脏射血分数增加，心功能和结构得到改善，抑制细胞凋亡，心室异常重塑减轻[14-15]。方中茯苓、白术健脾利水湿为臣药；红景天、刺五加益气活血，赤芍凉血化瘀生新，使诸温药补而不滞，为佐药；玉竹滋养心阴，防甘温补脾之剂伤阴，为使药。上述药物也可发挥扩张冠脉、增加冠脉血流量、减轻心肌肥厚、降低心肌纤维化程度、增强心肌收缩力等多重作用。

本研究结果显示益心健脾方中槲皮素、山奈酚、β-谷甾醇为治疗CHD、CHF的关键活性成分。其中槲皮素、山奈酚為君药的核心成分，度值大，类药性高，在心血管疾病应用上价值突出；还能与多个疾病靶点相互作用，发挥“异病同治”的作用。槲皮素可增加线粒体能量代谢，抑制心脏成纤维细胞的增殖、分化，改善CHF[16]。研究发现槲皮素可调控AKT1/一氧化氮合成酶/基质金属蛋白酶通路抗炎抗凋亡来改善血管内皮病理损伤[17]。山奈酚可通过减轻血管紧张素Ⅱ（angiotensinⅡ，AngⅡ）诱导的炎症和氧化应激来预防AngⅡ诱导的心脏重构[18]。β-谷甾醇可降低炎症因子和趋化因子的活性，提高细胞抗氧化能力，发挥抗心肌细胞肥厚等心血管保护作用[19]。目前上述活性成分多数药用价值局限于动物模型，相同的成分在人体中的疗效及机制尚未完全明确。益心健脾方中包含上述多种药理成分，其在心血管疾病临床治疗中的作用进一步得到论证。

PPI网络得到SRC、AKT1、MAPK1、TP53等为益心健脾方治疗CHD、CHF的核心靶点。SRC参与动脉粥样硬化、心肌凋亡、心肌重构等多个病理过程[20]。AKT1作为PI3K/Akt通路的下游基因参与流体剪切应力和动脉粥样硬化来影响内皮细胞形态及功能，缺失AKT1可诱导斑块易损性和心脏功能障碍[21]。MAPK1属于MAPK家族，调节细胞的增殖、分化、转录等过程，可保护心脏细胞免受AngⅡ诱导的伤害，减少心肌缺血、缺氧[22]。TP53可作为心力衰竭的保护因子，调控血管内皮活性物质释放，控制细胞周期、DNA修复和细胞凋亡等[23]。分子对接验证关键成分槲皮素、山奈酚与关键蛋白SRC的构象最稳定，两者可分别结合起效。

基因富集分析结果显示，靶点基因主要富集在氧化应激、炎症反应、基因转录调控等生物过程及MAPK、HIF-1、AGE/RAGE等信号通路。心衰大鼠研究模型发现抑制MAPK中的胞外信号调节激酶通路和P38-MAPK通路可减少心肌细胞凋亡和自噬，减轻缺血再灌注损伤[24]。HIF-1可受PI3K/Akt、MAPK等调控，缺氧环境下HIF-1α可促进心肌细胞厌氧呼吸来提高细胞供氧，维持内环境稳态，缓解CHF[25]。RAGE为AGE的受体，两者相互作用产生氧自由基、炎症因子和组织因子等，参与CHF的病理过程[26]。

综上所述，益心健脾方可通过槲皮素、山奈酚、β-谷甾醇等药物活性成分，作用于SRC、AKT1、MAPK1、TP53等關键靶点，调节MAPK、HIF-1等信号通路，参与氧化应激及炎症反应等生物学过程，发挥多成分、多靶点、多通路的协同治疗效应。本研究发挥“异病同治”的优势，初步阐释益心健脾方可作为多类型心血管疾病治疗的底方，更广泛地服务于临床。本研究存在一定的局限性：尚未实现动物实验研究验证上述分析结果，未能反映复方药物剂量和浓度、患者服用时长等因素的影响，在未来需进一步研究分析并完善。

利益冲突：所有作者均声明不存在利益冲突。

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