劉青松,李 微,張 怡,陳雙蘭,謝子妍,李 斌
·數(shù)據(jù)挖掘與循證醫(yī)學(xué)·
基于數(shù)據(jù)挖掘探討“柴胡劫肝陰”的相殺配伍內(nèi)涵
劉青松,李 微,張 怡,陳雙蘭,謝子妍,李 斌*
成都中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院,四川 成都 610075
基于數(shù)據(jù)挖掘分析含柴胡經(jīng)典方劑的配伍規(guī)律,并闡明“柴胡劫肝陰”和配伍高頻藥物對(duì)柴胡“解毒存效”的分子機(jī)制,為其臨床應(yīng)用及新藥研發(fā)提供思路。通過(guò)藥智數(shù)據(jù)庫(kù)、中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CNKI)、萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)(Wanfang)和中文科技期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(VIP)對(duì)含柴胡方劑進(jìn)行檢索,運(yùn)用Excel 2019、IBM SPSS Modeler18.0和IBM SPSS26.0軟件進(jìn)行頻數(shù)分析和聚類(lèi)分析。利用網(wǎng)絡(luò)毒理學(xué)對(duì)“柴胡劫肝陰”的毒性成分、毒性靶點(diǎn)和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)構(gòu)建高頻配伍中藥和柴胡肝毒性成分-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)圖。共篩選82首含柴胡方劑涉及205味中藥,共897頻次,關(guān)聯(lián)規(guī)則分析得到13組關(guān)聯(lián)規(guī)則。網(wǎng)絡(luò)毒理學(xué)結(jié)果顯示,柴胡皂苷和揮發(fā)油作為柴胡潛在的毒性成分,得到柴胡潛在毒性靶標(biāo)298個(gè),肝毒性靶點(diǎn)198個(gè),柴胡致肝毒性潛在靶點(diǎn)20個(gè),相關(guān)信號(hào)通路61條。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)結(jié)果顯示甘草和柴胡肝毒性共有靶點(diǎn)5個(gè)、通路17條,白芍和柴胡肝毒性共有靶點(diǎn)9個(gè)、通路49條,當(dāng)歸和柴胡肝毒性共有靶點(diǎn)2個(gè)、通路38條,黃芩和柴胡肝毒性共有靶點(diǎn)5個(gè)、通路33條。柴胡分別與甘草、白芍、當(dāng)歸、黃芩配伍關(guān)聯(lián)程度強(qiáng),甘草、白芍、當(dāng)歸、黃芩具有多成分拮抗柴胡肝毒性的作用,前列腺素內(nèi)過(guò)氧化物合酶2(prostaglandin-endoperoxide synthase 2,PTGS2)可能是潛在的拮抗靶點(diǎn),為指導(dǎo)含柴胡方劑臨床合理應(yīng)用提供依據(jù)。
柴胡;數(shù)據(jù)挖掘;網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué);柴胡劫肝陰;相殺配伍;中藥毒性;甘草;白芍;當(dāng)歸;黃芩;柴胡皂苷
柴胡為傘形科植物柴胡DC. 或狹葉柴胡Willd. 的干燥根,味苦、微辛,具有解表退熱、疏肝解郁、升舉陽(yáng)氣的功效,臨床應(yīng)用較廣。柴胡因其升發(fā)之性,易耗竭肝陰肝血,后世將這一特性總結(jié)為“柴胡劫肝陰”。“柴胡劫肝陰”是對(duì)柴胡不良反應(yīng)的重要總結(jié)并指導(dǎo)臨床用藥。如溫?zé)釋W(xué)派葉天士臨證中常以茵陳、嫩青蒿代替柴胡[1],現(xiàn)代醫(yī)家郭維琴教授等因“柴胡劫肝陰”而減少柴胡的劑量[2]。有研究表明“柴胡劫肝陰”作用與柴胡肝毒性具有統(tǒng)一性[3],但其潛在的致肝毒性作用目前尚不清楚。相殺配伍能夠減輕或者消除藥物毒性,起到“減毒存效”的作用[4-5]。盡管臨床上對(duì)“柴胡劫肝陰”有較深的認(rèn)識(shí),但對(duì)于柴胡臨床配伍關(guān)系卻知之甚少。本研究擬利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對(duì)含柴胡方劑的配伍進(jìn)行系統(tǒng)分析,并用現(xiàn)代生物信息學(xué)手段對(duì)其機(jī)制進(jìn)行進(jìn)一步探索,以期為臨床柴胡配伍處方及柴胡中成藥研發(fā)提供參考。
本研究是以藥智數(shù)據(jù)庫(kù)(https://db.yaozh.com)、中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CNKI)、萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)(Wanfang)和中文科技期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(VIP)為數(shù)據(jù)來(lái)源。檢索年限定為建庫(kù)至2022年4月。以“柴胡”為主關(guān)鍵詞在藥智數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行高級(jí)檢索,選擇經(jīng)典方劑進(jìn)行限定。藥智數(shù)據(jù)庫(kù)是國(guó)內(nèi)醫(yī)藥數(shù)據(jù)庫(kù)中覆蓋面較廣的綜合性開(kāi)放式數(shù)據(jù)系統(tǒng),其收納的經(jīng)典方劑定義為目前仍廣泛應(yīng)用、療效確切、具有明顯優(yōu)勢(shì)與特色的清代及清代以前醫(yī)籍所記載的方劑[6]。
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇“專(zhuān)業(yè)檢索”項(xiàng),按照SU='柴胡'*'臨床'-'銀柴胡'-'大鼠'-'小鼠'-'中西醫(yī)聯(lián)合'進(jìn)行檢索,選擇“北大核心”和“期刊論文”,檢索得到879篇文獻(xiàn);萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇“專(zhuān)業(yè)檢索”項(xiàng),按照主題:(柴胡and臨床)not(銀柴胡and大鼠and小鼠and中西醫(yī)聯(lián)合),選擇“期刊論文”和“北大核心”,檢索得到347篇文獻(xiàn);中文科技期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)選擇“檢索式檢索”項(xiàng),按照U='柴胡'*'臨床'-'銀柴胡'-'大鼠'-'小鼠'-'中西醫(yī)聯(lián)合',選擇“北大核心期刊”,檢索得到3篇文獻(xiàn)。
(1)含柴胡方劑的臨床研究性論文(不區(qū)分是否為隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn));(2)文獻(xiàn)中中藥處方完整;(3)自擬方需為臨床應(yīng)用較廣或核心期刊對(duì)該方的報(bào)道大于等于2次;(4)兩方合方、加味方選擇含柴胡的原方。
(1)重復(fù)文獻(xiàn)、重復(fù)組成的方劑;(2)內(nèi)容不完整的方劑;(3)綜述、系統(tǒng)評(píng)價(jià)、數(shù)據(jù)挖掘、理論研究、動(dòng)物或者細(xì)胞實(shí)驗(yàn);(4)僅含柴胡單味藥材研究的文獻(xiàn);(5)與銀柴胡有關(guān)方劑。
1.4.1 建立數(shù)據(jù)庫(kù)及中藥標(biāo)準(zhǔn)化 將篩選出的處方導(dǎo)入Excel 2019建立方劑數(shù)據(jù)庫(kù)。根據(jù)《中國(guó)藥典》2020年版對(duì)涉及中藥名稱(chēng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,具體見(jiàn)表1。將同一中藥的不同炮制方法歸納為不同藥物,如將“甘草”和“炙甘草”劃分為不同藥物。
表1 部分中藥名稱(chēng)的標(biāo)準(zhǔn)化處理
Table 1 Standardization of some traditional Chinese medicine names
別名正名別名正名 黃芩片黃芩炙黃芪黃芪 黃連片黃連熟地熟地黃 炒白芍白芍丹皮牡丹皮 制何首烏何首烏制半夏半夏 龍膽龍膽草川郁金郁金香
1.4.2 數(shù)據(jù)分析 用Excel 2019軟件對(duì)納入文獻(xiàn)處方中全部中藥分別進(jìn)行頻數(shù)分析,將全部中藥規(guī)范后的數(shù)據(jù)分別錄入IBM SPSS Modeler 18.0和IBM SPSS 26.0軟件進(jìn)行關(guān)聯(lián)規(guī)則分析和聚類(lèi)分析,統(tǒng)計(jì)與柴胡關(guān)聯(lián)強(qiáng)度較高的中藥。
SwissTargetPrediction數(shù)據(jù)庫(kù)(http:// swisstargetprediction.ch/)可以基于已知化合物的二維和三維結(jié)構(gòu)的相似性來(lái)預(yù)測(cè)化合物的靶標(biāo)。利用CNKI和PubMed對(duì)柴胡肝毒性成分進(jìn)行檢索,將柴胡潛在毒性成分的Canonical SMILES格式導(dǎo)入SwissTargetPrediction數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行靶點(diǎn)預(yù)測(cè)。人類(lèi)基因數(shù)據(jù)庫(kù)(Genecard)提供了目前已注釋的、可預(yù)測(cè)的所有基因。遺傳藥理學(xué)與藥物基因組學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)(PharmGkB)完整的收集藥物基因組相關(guān)的基因型和表型信息,并進(jìn)行系統(tǒng)歸類(lèi)。以“hepatotoxicity”在Genecard(https:/www.genecards. org/)數(shù)據(jù)庫(kù)和PharmGkB數(shù)據(jù)庫(kù)(https://www. pharmgkb.org/)進(jìn)行檢索,得到疾病相關(guān)靶點(diǎn)。兩者取交集得到柴胡肝毒性相關(guān)靶點(diǎn)。利用STRING數(shù)據(jù)庫(kù)(https:/string-db.org/)構(gòu)建交集靶點(diǎn)的蛋白- 蛋白相互作用(protein-protein interaction,PPI)網(wǎng)絡(luò)。利用Cytoscape 3.8.2軟件[7]繪制柴胡肝毒性網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)R4.0.2軟件的clusterProfiler包[8]以錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)率(false discovery rate,F(xiàn)DR)<0.05為閾值對(duì)柴胡肝毒性靶點(diǎn)進(jìn)行信號(hào)通路富集分析。
通過(guò)上述數(shù)據(jù)挖掘的結(jié)果,得到與柴胡配伍置信度較高的中藥。導(dǎo)入中藥系統(tǒng)藥理學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)與分析平臺(tái)(TCMSP,http:/sp.nwsuaf.edu.cn/tcmsp.php)以口服生物利用度(oral bioavailability,OB)≥30%和類(lèi)藥性(drug like,DL)≥0.18篩選中藥的活性成分及作用靶點(diǎn)[9]。利用Uniprot數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)其進(jìn)行矯正。將中藥與柴胡肝毒性相關(guān)靶點(diǎn)取交集,得到潛在中藥-柴胡肝毒性靶點(diǎn)。通過(guò)R 4.0.2軟件的clusterProfiler包以<0.05為閾值進(jìn)行潛在中藥-肝毒性靶點(diǎn)的信號(hào)通路富集分析。最后,利用Cytoscape 3.8.2軟件對(duì)柴胡毒性成分,柴胡肝毒性靶點(diǎn),潛在中藥的化學(xué)成分進(jìn)行整合分析,構(gòu)建柴胡配伍減毒的調(diào)控網(wǎng)絡(luò),并利用cytoHubba插件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治觥?/p>
通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)檢索獲得相關(guān)文獻(xiàn)1229篇,根據(jù)納入及排除標(biāo)準(zhǔn),篩選出符合標(biāo)準(zhǔn)的方劑43首。藥智數(shù)據(jù)庫(kù)經(jīng)過(guò)篩選排除,共納入60首含柴胡的經(jīng)典方劑。排除組成重復(fù)的方劑,整理后共得到82首方劑。數(shù)據(jù)庫(kù)檢索的具體流程見(jiàn)圖1。
圖1 文獻(xiàn)檢索流程
本研究經(jīng)過(guò)篩選排除,共納入82首含柴胡方劑,除柴胡外共計(jì)涉及204味中藥,出現(xiàn)頻數(shù)共897次。對(duì)頻數(shù)≥8次的藥材進(jìn)行頻數(shù)、頻率統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)共涉及中藥30味,累計(jì)使用565次。所涉及中藥使用頻次見(jiàn)表2。
表2 含柴胡處方中常用藥物(頻數(shù)≥8次)
Table 2 Commonly used drugs in prescriptions containing Bupleuri Radix (frequency ≥ 8)
中藥頻數(shù)占比/%中藥頻數(shù)占比/%中藥頻數(shù)占比/% 柴胡8314.69枳殼173.01羌活122.12 白芍38 6.73白術(shù)162.83黃連101.77 甘草37 6.55生地黃162.83牡丹皮101.77 當(dāng)歸32 5.66人參152.65香附101.77 黃芩32 5.66炙甘草152.65獨(dú)活 91.59 茯苓26 4.60薄荷142.48桃仁 91.59 陳皮21 3.72防風(fēng)142.48知母 91.59 川芎20 3.54赤芍132.30大棗 81.42 桔梗20 3.54生姜132.30澤瀉 81.42 半夏18 3.19黃芪122.12梔子 81.42
以支持度≥15%、置信度≥80%、最大前項(xiàng)數(shù)1~4、提升≥1為條件進(jìn)行關(guān)聯(lián)規(guī)則分析,共得到關(guān)聯(lián)規(guī)則13組,其關(guān)聯(lián)規(guī)則展示見(jiàn)表3。支持度反映了柴胡與另一種藥物同時(shí)出現(xiàn)的概率,置信度反映了出現(xiàn)了柴胡后另一種藥出現(xiàn)的概率,增益反映了柴胡的出現(xiàn)對(duì)另外一種藥物的出現(xiàn)概率產(chǎn)生的變化,實(shí)例表示前項(xiàng)與后項(xiàng)出現(xiàn)在同一個(gè)方劑中的實(shí)際數(shù)目,關(guān)聯(lián)規(guī)則反映了柴胡與高頻藥物之間的關(guān)聯(lián)性。與柴胡配伍高頻藥物關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)化分析見(jiàn)圖2,節(jié)點(diǎn)代表中藥,連線(xiàn)粗細(xì)表示關(guān)聯(lián)程度??梢?jiàn),甘草、白芍、當(dāng)歸、黃芩與柴胡之間的配伍關(guān)聯(lián)程度強(qiáng)。
表3 高頻藥物間的關(guān)聯(lián)規(guī)則分析
Table 3 Association rule analysis among high frequency drugs
后項(xiàng)前項(xiàng)實(shí)例/個(gè)支持度/%置信度/%增益 柴胡白芍3845.783 13100.001.03 柴胡甘草3744.578 31 93.330.96 柴胡當(dāng)歸3238.554 22100.001.03 柴胡黃芩3238.554 22100.001.03 柴胡茯苓2631.325 30 95.000.98 柴胡陳皮2125.301 20100.001.03 柴胡桔梗2024.096 39100.001.03 柴胡川芎2024.096 39100.001.03 柴胡半夏1821.686 75 93.330.96 柴胡枳殼1720.481 93100.001.03 柴胡生地黃1619.277 11100.001.03 柴胡白術(shù)1619.277 11100.001.03 柴胡炙甘草1518.072 29100.001.03
圖2 高頻藥物間的關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)展示
運(yùn)用IBM SPSS26.0軟件對(duì)使用頻次≥8的30味高頻中藥進(jìn)行聚類(lèi)分析,聚類(lèi)方法為組間聯(lián)接,測(cè)量區(qū)間采用Pearson算法,以組間距離23.5為界,除柴胡單獨(dú)聚類(lèi)外,高頻藥物可分為5組,聚類(lèi)分析結(jié)果見(jiàn)圖3。與柴胡配伍的高頻中藥可聚為5類(lèi),見(jiàn)表4。
圖3 高頻藥物聚類(lèi)樹(shù)狀圖
表4 柴胡潛在新組合
Table 4 Potential new combinations of Bupleuri Radix
序號(hào)中藥組成 C1羌活、獨(dú)活、川芎、桔梗、枳殼、甘草、茯苓、白術(shù)、薄荷 C2生姜、大棗、人參、黃芩、半夏、 C3白芍、香附、陳皮、牡丹皮、梔子、當(dāng)歸、防風(fēng)、黃連、澤瀉 C4黃芪、知母、炙甘草 C5生地黃、赤芍、桃仁
2.5.1 柴胡肝毒性關(guān)鍵成分和靶點(diǎn)篩選 通過(guò)文獻(xiàn)檢索,本研究發(fā)現(xiàn)柴胡主要肝毒性成分為柴胡皂苷和揮發(fā)油[10-14],具體見(jiàn)表5。并將化合物的Canonical SMILES格式導(dǎo)入SwissTargetPrediction得到柴胡潛在成分的靶點(diǎn),去重后得到柴胡潛在毒性靶標(biāo)298個(gè)。與198個(gè)肝毒性靶點(diǎn)取交集,得到柴胡致肝毒性潛在靶點(diǎn)20個(gè)。并將20個(gè)柴胡致肝毒性靶點(diǎn)導(dǎo)入STRING數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建PPI網(wǎng)絡(luò),見(jiàn)圖4。拓?fù)浞治鼋Y(jié)果顯示,顏色深淺與度值呈正比,其中前列腺素內(nèi)過(guò)氧化物合成酶2(prostaglandin-endoperoxide synthase2,PTGS2)、氧化物酶體增殖物激活受體γ(peroxisome proliferator activated receptor γ,PPARG)、氧化物酶體增殖物激活受體α(peroxisome proliferator activated receptor α,PPARA)、白細(xì)胞介素-2(interleukin-2,IL-2)位于網(wǎng)絡(luò)核心位置。
2.5.2 柴胡-肝毒性網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 將柴胡的毒性成分和柴胡致肝毒性潛在靶點(diǎn)導(dǎo)入Cytoscape,構(gòu)建柴胡-肝毒性網(wǎng)絡(luò),見(jiàn)圖5。圖中拓?fù)浞治鲲@示,MOL004635(柴胡皂苷A)、MOL004637(柴胡皂苷D)等成分及IL-2、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體(kinase insert domain receptor,KDR)、PTSG2等靶點(diǎn)處于網(wǎng)絡(luò)核心位置。
2.5.3 柴胡肝毒性潛在信號(hào)通路富集分析 利用R軟件對(duì)20個(gè)柴胡致肝毒性潛在靶點(diǎn)進(jìn)行信號(hào)通路富集分析,得到61條富集結(jié)果,根據(jù)校正后的值,對(duì)其進(jìn)行排序選取前20條信號(hào)通路進(jìn)行展示,見(jiàn)圖6,圖中化學(xué)致癌-DNA加合物(chemical carcinogenesis-DNA adducts)、藥物代謝-細(xì)胞色素(drug metabolism-cytochrome)等肝臟代謝機(jī)制相關(guān)通路與本研究關(guān)系密切。
表5 柴胡潛在肝毒性成分
Table 5 Potential hepatotoxic constituents of Bupleuri Radix
化合物ID化合物名稱(chēng) MOL004635[10]柴胡皂苷a(saikosaponin a) MOL004701[11]柴胡皂苷c(saikosaponin c) MOL004637[12]柴胡皂苷d(saikosaponin d) MOL004693[11]柴胡皂苷b1(saikosaponin b1) MOL004703[11]柴胡皂苷e(saikosaponin e) MOL004695[11]柴胡皂苷b2(saikosaponin b2) MOL004640[11]柴胡皂苷f(shuō)(saikosaponin f) MOL004718[11,13]α-菠菜甾醇(α-spinasterol) MOL005217[11,13]Δ7-豆甾烯醇(delta7-stigmasterol) MOL008414[11,13]Δ22-甾醇豆烯(delta22-stigmasterol)
圖4 柴胡毒性成分靶點(diǎn)與肝毒性靶點(diǎn)的PPI網(wǎng)絡(luò)分析
圖5 柴胡成分-肝毒性網(wǎng)絡(luò)分析
圖6 柴胡肝毒性靶點(diǎn)的前20條信號(hào)通路富集分析
2.6.1 高頻配伍中藥與柴胡肝毒性的共有靶點(diǎn) 對(duì)含柴胡的經(jīng)典方劑進(jìn)行高頻中藥關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn),柴胡與甘草、柴胡與白芍、柴胡與當(dāng)歸、柴胡與黃芩支持度較高,且具有養(yǎng)陰滋陰和養(yǎng)血的功效,故將其納入為可解“柴胡劫肝陰”的潛在中藥。根據(jù)篩選標(biāo)準(zhǔn)從TCMSP分別得到甘草92個(gè)化學(xué)成分和205個(gè)潛在靶點(diǎn),白芍13個(gè)化學(xué)成分和79個(gè)潛在靶點(diǎn),當(dāng)歸2個(gè)化學(xué)成分和43個(gè)潛在靶點(diǎn),黃芩15個(gè)化學(xué)成分和81個(gè)潛在靶點(diǎn)。將這些靶點(diǎn)分別與柴胡潛在致肝毒性靶點(diǎn)取交集,得到甘草-柴胡肝毒性5個(gè)靶點(diǎn),白芍-柴胡肝毒性9個(gè)靶點(diǎn),當(dāng)歸-柴胡肝毒性2個(gè)靶點(diǎn),黃芩-柴胡肝毒性5個(gè)靶點(diǎn),具體見(jiàn)圖7。
圖7 高頻藥物與柴胡肝毒性共同靶點(diǎn)
2.6.2 中藥-柴胡肝毒性信號(hào)通路富集分析 利用R軟件對(duì)潛在中藥與柴胡肝毒性共同靶點(diǎn)進(jìn)行信號(hào)通路富集分析,其中甘草-柴胡肝毒性17條通路,白芍-柴胡肝毒性49條通路,當(dāng)歸-柴胡肝毒性38條通路,黃芩-柴胡肝毒性33條通路,具體見(jiàn)圖8。4味中藥調(diào)控肝毒性靶點(diǎn)均參與阿爾茨海默?。ˋlzheimer’s disease),化學(xué)致癌-DNA加合物等通路。
圖8 高頻藥物與柴胡肝毒性靶點(diǎn)的通路富集分析
2.6.3 柴胡配伍減毒調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建 將柴胡潛在毒性成分、潛在毒性靶點(diǎn)及甘草、白芍、當(dāng)歸、黃芩的潛在化學(xué)成分構(gòu)建柴胡配伍減毒調(diào)控網(wǎng)絡(luò),見(jiàn)圖9。圖中4味中藥中甘草的化學(xué)成分最多,其次為黃芩和白芍,當(dāng)歸最少,拓?fù)浞治鲲@示,PTGS2與4味中藥的化學(xué)成分相互作用較為密切。
“柴胡劫肝陰”之說(shuō)首見(jiàn)于林北海重刊張司農(nóng)《治暑全書(shū)》序文,葉天士《臨證指南醫(yī)案》推崇此觀點(diǎn),認(rèn)為“柴胡劫肝陰,葛根竭胃汁”,致使很多人誤認(rèn)為此論是葉氏首倡。王孟英則直接說(shuō)明此說(shuō)并非葉天士首創(chuàng):“柴、葛之弊二語(yǔ),見(jiàn)林北海重刊張司農(nóng)《治暑全書(shū)》,葉氏引用,原非杜撰,洄溪妄評(píng),殊欠考也”。葉天士遵從此說(shuō),吳鞠通、王孟英、張山雷等力倡此說(shuō),對(duì)后世影響較深遠(yuǎn)。如王孟英《王氏醫(yī)案》記載:“柴胡湯劫汗傷陰”。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,長(zhǎng)期使用柴胡對(duì)大鼠肝臟有明顯的毒性作用[11,15],但其具體機(jī)制目前尚不明確。配伍是中藥復(fù)方的特色,相殺配伍能起到減毒增效的作用。因此,臨床上如何安全地配伍使用柴胡也成為目前困擾的問(wèn)題。
柴胡的主要毒性成分為柴胡皂苷與揮發(fā)油。研究發(fā)現(xiàn)柴胡總皂苷具有明顯的急性和累積肝毒性[16]。柴胡中揮發(fā)油成分可通過(guò)腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、IL-6、IL-10等細(xì)胞因子介導(dǎo)肝細(xì)胞的損傷[17]。在柴胡成分-肝毒性網(wǎng)絡(luò)中,柴胡皂苷a和柴胡皂苷d處于核心的位置。柴胡皂苷a通過(guò)氧化損傷機(jī)制,破壞細(xì)胞膜,使細(xì)胞發(fā)生損傷而引起肝細(xì)胞毒性[18]。柴胡皂苷d可誘導(dǎo)細(xì)胞膜通透性改變,導(dǎo)致肝細(xì)胞損傷[19]。對(duì)柴胡致肝毒性的共同靶點(diǎn)構(gòu)建PPI網(wǎng)絡(luò),PTGS2、PPARG、PPARA是柴胡致肝毒性的潛在靶標(biāo)。PTGS2催化合成前列腺素具有促進(jìn)細(xì)胞增殖、抑制細(xì)胞凋亡、抑制免疫監(jiān)視的作用,是肝損傷的重要炎癥介質(zhì)[20]。PPARG具有保護(hù)肝細(xì)胞免于凋亡和壞死的作用,PPARG失活可能促進(jìn)炎性單核細(xì)胞趨化及M2型分化,加重肝損傷[21-22]。PPARA影響肝臟脂肪代謝,抑制其活性或表達(dá)可引起肝炎和脂肪堆積[23]。信號(hào)通路富集分析結(jié)果表明,藥物代謝-細(xì)胞色素通路是柴胡致肝毒性的潛在作用通路。細(xì)胞色素P450(cytochrome P450,CYP450)酶是生物轉(zhuǎn)化酶的一個(gè)超家族具有促進(jìn)藥物代謝的作用。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,柴胡總皂苷可導(dǎo)致對(duì)小鼠CYP450升高,誘導(dǎo)肝損傷[24]。綜上,柴胡通過(guò)柴胡皂苷與揮發(fā)油等潛在毒性成分,作用于PTGS2、PPARG、PPARA等靶點(diǎn),影響藥物代謝-細(xì)胞色素通路,引發(fā)機(jī)體肝毒性。
圖9 柴胡配伍減毒調(diào)控網(wǎng)絡(luò)
相殺即一種藥物能減輕或消除另一種藥物的毒性或副作用,首見(jiàn)于《神農(nóng)本草經(jīng)》。其序云:“藥……有相反者,有相殺者。凡此七情,合和視之”。相殺理論與臨床處方的有效性和安全性密切相關(guān)。對(duì)含柴胡的82首方劑進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)甘草、白芍、當(dāng)歸、黃芩是含柴胡方劑的主要配伍藥物。甘草在諸方中多擔(dān)使藥,可緩肝陰以養(yǎng)肝,配伍柴胡可增強(qiáng)肝的疏泄調(diào)達(dá)作用;當(dāng)歸養(yǎng)血和肝,配伍柴胡,陰血得補(bǔ)而肝體得用;芍藥益陰柔肝,制柴胡辛散之性,使肝不橫逆,疏泄條達(dá);黃芩具有瀉肝火滋肝陰的功效,二藥合用共奏清解少陽(yáng)邪熱之功。受“柴胡劫肝陰”思想的影響,柴胡與甘草、白芍、當(dāng)歸、黃芩的配伍在臨證處方中應(yīng)用較廣。如白長(zhǎng)川教授臨證時(shí)柴胡多與白芍、當(dāng)歸等滋陰養(yǎng)血藥配伍,以補(bǔ)肝陰,助肝用[25]。唐旭東教授臨證使用柴胡時(shí)常配合白芍、當(dāng)歸等補(bǔ)血養(yǎng)陰之品[26]。聶莉芳教臨床處方中注重柴胡劑量,常在使用柴胡的同時(shí)配伍當(dāng)歸、白芍、黃芩等[27]。因此,由臨證經(jīng)驗(yàn)可知,柴胡與甘草、白芍、當(dāng)歸、黃芩的配伍能解“柴胡劫肝陰”,一定程度上可減少柴胡的不良反應(yīng)。
現(xiàn)代藥理研究表明,甘草、白芍、當(dāng)歸、黃芩與柴胡相配伍可能通過(guò)多種機(jī)制發(fā)揮改善肝功能損傷的功效。甘草具有保肝的作用,其中甘草類(lèi)制劑(如復(fù)方甘草酸苷等)均有改善肝功能指標(biāo)及臨床癥狀的作用。甘草發(fā)揮了多個(gè)成分拮抗柴胡肝毒性的作用,其中槲皮素可能是甘草發(fā)揮護(hù)肝作用的核心成分。槲皮素對(duì)肝細(xì)胞毒性具有保護(hù)作用,其機(jī)制與抑制活性氧水平、改善線(xiàn)粒體功能有關(guān)[28]。白芍具有抗炎和保護(hù)肝細(xì)胞損傷的作用,其主要成分山柰酚可以通過(guò)降低肝臟炎癥微環(huán)境、抗氧化和抗凋亡保護(hù)肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞[29]。當(dāng)歸的主要成分β-谷甾醇可以抑制膠原沉積并減輕肝損傷[30]。黃芩和柴胡配伍可通過(guò)抗凋亡、抗氧化、抑制環(huán)氧合酶、抗炎等機(jī)制發(fā)揮肝保護(hù)的作用[31-32]。黃芩主要成分黃酮類(lèi)可有效降低肝臟轉(zhuǎn)氨酶水平[33]。柴胡配伍減毒調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中,發(fā)現(xiàn)甘草的槲皮素、甘草和白芍的山柰酚、白芍和當(dāng)歸的β-谷甾醇、黃芩的黃芩黃酮,均有拮抗柴胡致肝毒性的潛在作用。PTGS2、NOS2、PPARG、乙酰膽堿酯酶(acetylcholinesterase,ACHE)、KDR是柴胡肝毒性的潛在毒性靶點(diǎn)。體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),甘草[34]、白芍[35]、當(dāng)歸[36]、黃芩[37]對(duì)PTGS2具有抑制作用。此外,甘草可以抑制NOS2[38]、PPARG[39]、ACHE[40]的表達(dá)。綜上,甘草、白芍、當(dāng)歸、黃芩具有多成分拮抗柴胡肝毒性的作用,PTGS2可能是潛在的拮抗靶點(diǎn)。
本研究利用網(wǎng)絡(luò)毒理學(xué)對(duì)柴胡致肝毒性的作用機(jī)制進(jìn)行探討,通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘?qū)?jīng)典名方中柴胡的配伍進(jìn)行分析,并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)對(duì)配伍機(jī)制進(jìn)行預(yù)測(cè),旨在通過(guò)現(xiàn)代生物信息學(xué)技術(shù)闡明中藥配伍對(duì)柴胡肝毒性的減毒作用,對(duì)柴胡的臨床應(yīng)用及新藥研發(fā)提供指導(dǎo)。
利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突
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Analysis of mutual-detoxication compatibility rules of “decreaseing liver’sessence” based on data mining
LIU Qing-song, LI Wei, ZHANG Yi, CHEN Shuang-lan, XIE Zi-yan, LI Bin
Hospital of Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, Chengdu 610075, China
To analyze the compatibility rules of classical prescriptions containing Chaihu () and elucidate the molecular mechanism of “decreaseing liver’sessence” and the compatible high frequency drugs to “detoxification and efficacy” ofbased on data mining technology, providing the idea for clinical application and new drug research and development.The prescriptions ofwere searched through the databases of YaoZh, CNKI, Wanfang, and VIP using Excel 2019 and IBM SPSS Modeler 18.0 and IBM SPSS 26.0 software for frequency analysis and cluster analysis. The toxic components, toxic targets and regulatory network of “decreaseing liver’sessence” were analyzed by network toxicology. The hepatotoxicity components-target network diagram of high-frequency compatible traditional Chinese medicine (TCM) andwas constructed through network pharmacology.A total of 82 prescriptions containingwere screened, involving 205 TCMs with 897 frequency, and 13 sets of association rules were obtained by association rule analysis. The results of network toxicology showed that saponins and volatile oil inwere the potential toxicity components; 298 potential toxicity targets, 198 hepatotoxicity targets, 20 potential hepatotoxicity, and 61 related signal pathways were obtained. The results of network pharmacology also showed that there were five targets and 17 pathways for hepatotoxicity of Gancao (et), nine targets and 49 pathways for hepatotoxicity of Baishao () and, two targets and 38 pathways for hepatotoxicity of Danggui () and, five targets and 33 pathways for hepatotoxicity ofand.was strongly associated withet,,andrespectively. They have the antagonistic effect againsthepatotoxicity. Prostaglandin-endoperoxide synthase 2 (PTGS2) may be a potential antagonistic target, providing a basis for guiding the rational clinical application of prescriptions containing.
;data mining; network pharmacology;decreaseing liver’sessence; mutual-detoxication compatibility; traditional Chinese medicine toxicity;et;;;; saikosaponin
R285
A
0253 - 2670(2022)14 - 4428 - 09
10.7501/j.issn.0253-2670.2022.14.022
2022-04-10
國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(82174345);四川省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2021YJ0435)
劉青松(1997—),男,碩士研究生,研究方向?yàn)橹嗅t(yī)藥防治脾胃系病證的研究。Tel: 18408297768 E-mail: lqscptp@163.com
李 斌(1987—),男,副教授,碩士研究生導(dǎo)師,研究方向?yàn)橹嗅t(yī)藥防治老年疾病的研究。Tel: 15882463615 E-mail: leebin1987@163.com
[責(zé)任編輯 潘明佳]