复方中药圣愈汤治疗股骨头坏死机制的网络药理

0 引言 Introduction

股骨头坏死是股骨头血供中断或受损，引起骨细胞、骨髓成分死亡及骨组织异常修复，继而导致股骨头结构改变，股骨头塌陷，引起患者关节疼痛，功能障碍的疾病，是骨科常见的难治性疾病[1]。据流行病学调查研究显示，中国目前约有800 万例股骨头坏死患者，且每年有(10-20)万例的新发病例[2]。相当一部分股骨头坏死患者是年轻人(20-40 岁)，这类患者髋关节置换后假体的使用寿命并不理想，面临多次翻修手术的风险；此外，部分老年患者因存在慢性基础性疾病，并不适合手术，保髋治疗是更好的选择。

近年来，经过大量临床观察及动物实验证实，中医药在治疗股骨头坏死方面具有显著疗效，不仅可以改善坏死状态，而且能修复坏死的骨组织[3]。中医治疗股骨头坏死的研究发现患者病机因多属血瘀痰阻、经络阻滞兼有肝肾亏虚、气血不足，与中华中医药学会发布《股骨头坏死中医辨证标准》相符[4]。圣愈汤载于朱震亨《脉因证治·金疮》，由人参、黄芪、熟地、当归、白芍和川芎6 味药组成，具有益气补血、活血化瘀的功效。施杞教授创立“调和气血法”，总结出以圣愈汤为基础的治疗股骨头坏死方剂，将益气养血、行气活血贯穿于治疗股骨头坏死过程的始终[5]。刘粉叶等[6]发现圣愈汤能通过促进骨髓造血细胞增殖，其机制与促进造血生长因子的合成和分泌，与中医益气活血理论相符。由于圣愈汤所含化学成分较为复杂，其治疗股骨头坏死的机制尚不明确。

因此，文章旨在通过网络药理学方法，挖掘圣愈汤入血活性成分、作用靶点与股骨头坏死作用靶点关系网络，分析其潜在作用机制。

1.1.2 检索时间及地点 于2020 年4月至5 月在广西中医药大学附属瑞康医院完成。

1.1.3 检索数据库 见表1。

1.2 圣愈汤活性成分筛选和靶点预测运用TCMSP 中检索圣愈汤的6 味中药为人参(脾经、肺经、心经、肾经)、黄芪(归肺经、脾经)、熟地(肺经、肾经)、当归(心经、肝经、脾经)、白芍(胃经、肾经)和川芎(肝经、胆经)。以上中药归经信息均参考自中医药百科全书(Encyclopaedia of Traditional Chinese Medicin，ETCM)[7]。

1 资料和方法 Data and methods

1.1 软件与数据库

1.1.1 检索人 第一作者进行检索，通讯作者核对。

根据数据库建议参考标准：生物口服利用度(oral bioavailability，OB) ≥30% 和 类 药 性(drug likeness，DL)≥0.18 作为筛选标准，确定圣愈汤中所含中药活性成分的集合。基于TCMSP 数据库查询每个活性成分对应的靶蛋白，基于TCMSP 数据库，将获得的活性成分逐一配对潜在作用靶点，再通过Uniprot 数据库进行靶点蛋白和基因信息校正，筛选出圣愈汤主要活性成分的作用靶点。

表1 ｜检索的软件与数据库Table 1 ｜Software and databases used for data retrival序号 名称 网址 版本1 中药系统药理学数据库及分析平台(TCMSP) 2.3 2 UniProt 数据库 更新于2020-05-05 3 Gene Expression Omnibus数据库 更新于2020-05-05 4 Venny 软件 2.1.0 5 Cytoscape 软件 3.7.2 6 STRING 数据库 11.0 7 DAVID 数据库 6.8 8 R 语言软件 3.6.2 9 PDB 数据库 更新于2020-05-05 10 Pubchem 数据库 更新于2020-05-05 11 PyMOL 软件 1.7.2.1 12 AutoDuckTools 软件 1.5.6 13 Autodock vina 软件 1.1.2

1.3 股骨头坏死靶点预测 以“Osteonecrosis of the femoral head”为关键词在GeneCards、以及OMIM数据库中查找与股骨头坏死相关靶点。再从Gene Expression Omnibus 数据库下载编号为：GSE 的芯片数据原始文件[8]，此芯片收集4 例股骨头坏死患者和4 名健康对照者髋关节软骨标本的基因测序信息，利用R 语言软件中的limma 包分析芯片数据的差异基因，设置差异倍数(Fold change，FC) ＞ 0.5，显著差异基因的筛选条件为P＜ 0.05；最后运用pheatmap 包对差异基因绘制差异基因热图和火山图，同时保存股骨头坏死患者和健康对照之间的差异基因。采用两独立样本t检验检测组间数据差异，用FDR 错误控制法对P值作多重假设检验校正。将差异分析得到的基因与GeneCards 和OMIM 数据库的查找结果合并，删除重复靶点保留惟一项，所得靶点即为股骨头坏死的相关靶点。

1.4 圣愈汤治疗股骨头坏死共同靶点筛选 将圣愈汤活性成分靶点和股骨头坏死相关靶点经Venny 2.1.0 软件取交集，获得圣愈汤治疗股骨头坏死的共同靶点。

1.5 构建“活性成分-靶点”和“疾病-药物-活性成分-靶点”网络及分析 使用可视化网络构建与分析软件Cytoscape 3.7.2，根据得到的圣愈汤治疗股骨头坏死的共同靶点，整合对应有效成分导入，建立“活性成分-靶点”网络，同时构建“疾病-药物-活性成分-靶点”网络。同时利用插件CytoNCA 计算网络节点的自由度(Degree)，Degree 大小与相关节点数量呈正比，据此筛选出靶点数目较多的活性成分。

文章来源：《现代中医药》 网址: http://www.xdzyyzz.cn/qikandaodu/2021/0301/408.html