柴胡疏肝散治疗卒中后抑郁的网络药理学研究

柴胡疏肝散治疗卒中后抑郁的网络药理学研究

李冰

黑龙江农垦总局总医院 黑龙江哈尔滨 150088

摘 要：目的 用计算机网络药理学技术分析柴胡疏肝散治疗卒中后抑郁的有效成分，并预测其作用机制。方法 从中药系统药理学分析平台（TCMSP）中获取柴胡疏肝散的化学成分和靶点，同时利用 OMIM、TTD 和 PharmGkb 数据库获取治疗卒中和抑郁的共有靶标。采用 Excel 筛选分子和靶标，Cytoscape 软件建立柴胡疏肝散的中药成分-靶点网络图，通过生物学信息注释数据库（DAVID）对基因功能及代谢通路进行分析。结果 从数据库筛选出柴胡疏肝散 122 个中药成分与卒中后抑郁的 42 个靶蛋白相互作用，其中雌激素受体（ESR1）、前列素内环氧化物合成酶 2（PTGS2）、糖原合成酶激酶 3β（GSK3β）、 SLC6A4 和白三烯 A4 水解酶（LTA4H）为柴胡疏肝散治疗卒中后抑郁的作用靶点，主要涉及花生四烯酸代谢通路、5-羟色胺能突触通路、催乳素信号通路和甲状腺激素信号通路，通过调节炎症应答、突触合成、雌激素应答、记忆、生物合成、药物反应和昼夜节律从而治疗卒中后抑郁。结论 通过网络药理学研究揭示了柴胡疏肝散治疗卒中后抑郁的可能机制，为进一步阐明其作用靶点奠定了基础。

关键词：柴胡疏肝散；卒中后抑郁；雌激素受体；前列素内环氧化物合成酶 2；糖原合成酶激酶 3β；5-羟色胺；白三烯 A4水解酶

卒中后抑郁（post-stroke depression，PSD）是脑卒中常见的并发症之一[1]，研究发现，PSD 的发生率在 2 周内和 3 个月分别为 25.4%和 24.1%[2-3]。目前治疗 PSD 的经典药物为 5-羟色胺再摄取抑制剂（SSRIs），其有效率也仅维持在 60%左右[4]。课题组前期临床研究及动物实验均证实，柴胡疏肝散在PSD 的治疗中显示良好的疗效[。然而，由于中药复方多成分、多靶点的调节作用，使得柴胡疏肝散治疗 PSD 的作用机制并不明确。

网络药理学是建立在疾病-基因-药物多层次网络基础上，从整体上预测药物靶点、提高药物发现效率的新兴学科[7]。目前网络药理学已经应用于多种复方中药的研究，Li 等[8]通过中药系统药理学数据库和分析平台（TCMSP）发现补肺益肾方中 216 种活性化合物涉及 195 种疾病相关的靶标，研究补肺益肾方治疗慢性阻塞性肺病的潜在机制。以上研究表明，采用TCMSP 数据库挖掘中药的活性成分及其作用靶点，从而研究药物的作用机制具有可行性。本研究通过网络药理学技术探讨柴胡舒肝散在分子水平多成分、多靶点对 PSD 的整体调节作用，为柴胡疏肝散的实验研究及临床合理应用提供理论依据。

1材料与方法

1.1研究对象

TCMSP[10]是整合药物代谢动力学、药物化学和药物-靶点蛋白网络-疾病网络的平台。本研究依托TCMSP 数据库，检索柴胡疏肝散（柴胡、陈皮、川芎、香附、枳壳、白芍和甘草）的全部化学成分。通过Excel 对全部化学成分进行筛选，得到其成分数据。

1.2柴胡疏肝散活性化合物的筛选

中药饮片须通过吸收、分布、代谢、排泄（ADME）过程达到靶点器官、组织发挥作用，口服生物利用度（OB）、药物相似性（DL）、血脑屏障（BBB）和半衰期（HL）是中药成分 ADME 的关键参数[11-12]。本研究利用 TCMSP 数据平台，对柴胡疏肝散每一活性分子的 OB、DL、BBB、HL 进行评估，选取同时满足 OB≥30%、DL≥0.18、BBB≥−0.3 和HL≥4 h 的化学成分作为候选活性成分。

2结果

2.1柴胡疏肝散中活性化合物筛选

对柴胡疏肝散成分筛选后发现，共有 121 个活性分子，分别是白芍 5 个、香附 8 个、陈皮 11 个、甘草 69 个、枳壳 12 个、川芎 8 个和柴胡 8 个。通过UniProt 数据库将上述成分的点转化为基因名， 构建中药成分- 靶点图（ 图 1 ）。筛选出其中度（degree）＞40 的活性成分（表 1），其中柴胡中 5个（乙酸亚油醇酯、豆甾醇、茵陈黄酮、α 菠甾醇、柴胡皂苷 A）、川芎中 4 个（杨梅酮、川芎哚、Z-藁本内酯、Z-6,8′,7,3′-diligustilide）、枳壳中 4 个（橙皮素、β-谷固醇、川皮苷、柠檬烯）、陈皮中 6 个[5,7-dihydroxy-2-(3-hydroxy-4-methoxyphenyl) chroman-4-one、橘霉素、川皮苷、对香豆酸、异橙皮苷、桔皮素]、香附中 9 个（谷甾醇、异黄檀素、凯林醇、玫瑰菌素、Khell、hyndarin、stigmasterolglucoside qt、sugeonyl acetate、豆甾醇）和白芍中 4个（芍药内酯苷、β-谷固醇、谷甾醇、芍药苷）。

2.2与 PSD 相关的药物作用靶点

利用 GADCC、TTD 和 PharmGkb 数据库对卒中和抑郁的编码基因进行查找，卒中涉及的靶点787 个，抑郁相关靶点 175 个，确定二者共有的 41 个靶点作为疾病靶点（表 2）。基于分子对接技术，对柴胡疏肝散121 个有效成分和41 个疾病靶点联合

筛选，得到 5 个对接良好^[15]的靶蛋白作为柴胡疏肝散治疗 PSD 的作用靶点（表 3），分别为雌激素受体（ESR1）、前列素内环氧化物合成酶 2（PTGS2）、糖原合成酶激酶 3β（GSK3β）、SLC6A4 和白三烯 A4 水解酶（LTA4H）。

3讨论

柴胡疏肝散来源于明•张景岳所著《景岳全书》， 由柴胡、香附、川芎、芍药、枳壳、陈皮和甘草共同组成，其作为疏肝理气的经典方，近年来在 PSD 治疗中的作用也逐渐引起了关注。柴胡疏肝散不仅能改善抑郁症状，而且能促进神经功能恢复，现代药理学研究也证实其多种单体成分具有抗抑郁和神经保护作用。靶点研究表明， ESR1 、PTGS2 、GSK3B 、SLC6A4 和 LTA4H 可能是柴胡疏肝散治疗 PSD 的靶基因，ESR1 主要影响空间记忆和突触可塑性，起到神经保护的作用；PTGS2 参与炎症调节和抗氧化反应^[38]；SLC6A4 与情感表达密切相关；LTA4H 参与动脉粥样硬化形成、发展的多个阶段，在炎症反应、免疫调节过程中发挥作用。

有证据显示 GSK3β 参与了小胶质细胞炎症反应的过程。GSK3β 作为磷酸化磷酸酶（PTEN）的上游蛋白，通过 PTEN 激活下游 PI3K/Akt 通路， 继而促进小胶质细胞 M2 作用。本研究发现GSK3β 通过信号通路仅参与了昼夜节律基因的表达，与炎症无明显关联。可能与研究方法的局限性相关，网络药理学技术还处于初步阶段，在很多方面还存在局限性和需要解决的问题，但仍为进一步研究柴胡疏肝散治疗脑病提供了药理学研究基础和新的思路。

参考文献

1. Hackett M L, Köhler S, O’Brien J T, et al. Neuropsychiatric outcomes of stroke [J]. Lancet Neurol, 2014, 13(5): 525-534.

2. Wang Z, Zhu M, Su Z, et al. Post-stroke depression: Different characteristics based on follow-up stage and gender-a cohort perspective study from mainland China [J]. Neurol Res, 2017, 39(11): 996-1005.

3. Zhang X, Tang Y, Xie Y, et al. Total magnetic resonance imaging burden of cerebral small-vessel disease is associated with post-stroke depression in patients with acute lacunar stroke [J]. Eur J Neurol, 2016, 24(2): 374-380.

4. Robinson R G, Jorge R E. Post-stroke depression: A review [J]. Am J Psych, 2016, 173(3): 221-231.