基于网络药理学探讨防己黄芪汤治疗IgA肾病的作用机制 *

涂思洁 王虹云 邹新蓉,2※

（1.湖北中医药大学中医临床学院，湖北 武汉 430065；2.湖北省中医院肾病科，湖北 武汉 430061）

IgA 肾病（Immunoglobulin A nephropathy，IgAN）是最常见的原发性肾小球疾病，20%～40%的IgAN 患者将在诊断后的10～20 年内发展为终末期肾脏病［1］。目前，临床常采用糖皮质激素和免疫抑制剂治疗IgAN，但其效果和安全性还存在争议［2］。因此，IgAN的治疗迫切需要更安全有效的策略。近年来，中医药的发展和相关研究不断深入，其在治疗IgAN方面显示出较好的前景［3］。

防己黄芪汤出自《金匮要略》，由防己、黄芪、白术、甘草组成，是祛风利水的代表方，临床中广泛应用于IgAN 的治疗。研究［4］发现，防己黄芪汤可以有效缩短水肿消退时间、促进尿蛋白转阴、降低疾病复发率，但其作用机制尚不明确。故本研究用网络药理学方法和分子对接，从分子水平上探索防己黄芪汤治疗IgAN的潜在机制，以期为其临床应用和研究提供思路。

1 资料与方法

1.1 筛选防己黄芪汤活性成分及靶点从TCMSP 数据库获取防己黄芪汤中药物的活性成分，设定口服利用度≥30%，类药性≥0.18，通过该数据库与SwissTargetPrediction 数据库预测相对应的靶点，通过UniProt 数据库进行基因标准化。

1.2 疾病靶点获取使用OMIM、GeneCards 和CTD 数据库检索IgAN疾病靶点，与药物靶点相映射，得到交集靶点。

1.3 药物-成分-靶点-疾病网络构建使用Cytoscape 3.7.2 软件构建“药物-成分-靶点-疾病”网络图。网络中连接度值越大，代表在网络中的作用越大。

1.4 蛋白质-蛋白质互作网络（PPI）及关键靶点网络图构建将交集靶点导入STRING 平台，设置置信度＞0.4，获取PPI网络数据并导入Cytoscape 3.7.2软件进行分析。

1.5 GO 和KEGG 分析利用DAVID 数据库对交集靶点进行基因本体（GO）、京都基因组百科全书（KEGG）分析。GO 分析包括细胞功能（CC）、分子功能（MF）和生物学过程（BP）。KEGG分析用于获得防己黄芪汤治疗IgAN的潜在信号通路。

1.6 分子对接通过RCSB PDB 及PubChem 获取关键靶点及核心成分的3D 结构，导入AutoDock 平台进行分子对接验证并计算结合能。结合能＜-5 表示成分与靶点之间具有较好的结合相互作用。

2 结果

2.1 防己黄芪汤活性成分及靶点检索得到防己黄芪汤活性成分共124 个，包括防己4 个、黄芪20 个、白术7个、甘草93个，预测得到靶点135个。

2.2 疾病及交集靶点检索得到IgAN 相关疾病靶点7684个，与药物靶点取交集共得到116个交集靶点。

2.3 药物-成分-靶点-疾病网络图通过1.3 得到图1，对网络图进行拓扑学分析，在该网络中连接度值排名前5 的活性成分为MOL000098（槲皮素）、MOL000422（山奈酚）、MOL00034（异鼠李素）、MOL000392（芒柄花黄素）、MOL000358（β-谷甾醇）。

2.4 PPI 及关键靶点网络图构建排除PPI 网络的孤立节点，导入Cytoscape 3.7.2 软件重新构建布局网络（见图2）。PPI网络平均节点值为20.6，网络直径为5，平均邻居数为18.15。利用CytoHubba 插件筛选核心靶点，度值降序依次为白细胞介素-6（IL-6）（度=64），血管内皮生长因子A（VEGFA）（度=61），肿瘤蛋白p53 基因（TP53）（度=59），肿瘤坏死因子（TNF）（度=58），表皮生长因子（EGF）（度=58），JUN（度=54），丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）1（度=53），前列腺素内过氧化物合酶2（PTGS2）（度=51），MAPK8（度=49），白细胞介素-1β（IL-1β）（度=46）。

图2 PPI网络图及关键靶点网络图

2.5 GO 及KEGG 分析以P＜0.05和FDR＜0.05为筛选标准，对交集靶点进行GO 与KEGG 富集分析。GO 分析得到167条，包括BP 106条、CC 25条、MF 36条。其中BP主要包括细胞增殖正调控、一氧化氮生物合成正调控等；CC 主要包括细胞外空间、质膜等；MF 主要包括类固醇结合、酶结合等。KEGG 筛选得到104 条信号通路，主要包括TNF 信号通路、钙离子信号通路、缺氧诱导因子-1（HIF-1）信号通路、磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B（PI3K/Akt）信号通路等。

2.6 分子对接将结合能按升值排序，前5位依次为β-谷甾醇与JUN（结合能=-9.1）、槲皮素与JUN（结合能=-8.6）、β-谷甾醇与EGF（结合能=-8.6）、芒柄花黄素与JUN（结合能=-8.4）、山奈酚与JUN（结合能=-8.3）。

3 讨论

根据IgAN 的临床特征，其应归属于中医学“尿血”“水肿”等范畴，而防己黄芪汤具有益气祛风、健脾利水的功效。本研究通过网络药理学研究方法分析发现，防己黄芪汤治疗IgAN 的作用机制，可能与其中槲皮素、山奈酚、异鼠李素、芒柄花黄素、β-谷甾醇等活性成分，通过细胞增殖的正调控、一氧化氮生物合成的正调控、细胞外空间等生物过程，以及TNF、HIF-1、PI3K/Akt 等信号通路，作用于IL-6、VEGFA、TNF、PTGS2等靶点相关。

研究［5］发现，槲皮素脂质体或游离槲皮素能够降低肾肥大指数，减少24 h 尿蛋白。山奈酚可改善肾损伤和纤维化［6］。异鼠李素可以降低尿中骨桥蛋白、肾损伤分子-1（KIM-1）和白蛋白的水平，并可能通过抑制核因子κB（NF-κB）信号，发挥对肾脏的保护作用［7］。IgAN 发展和预后与炎症反应密切相关，炎症条件下，PTGS2 在肾小球系膜细胞中高水平表达，因此抑制PTGS2 的表达可以降低蛋白尿、减轻肾小球损伤［8］。TNF 作为一种典型的炎症因子，其信号通路参与细胞凋亡、炎症及免疫过程，影响IgAN 的发病及预后［9］。研究［10］表明，降低IL-6 水平可减少IgAN 大鼠肾小球损害。缺氧是肾脏损伤的重要原因，部分HIF-1 介导的慢性缺氧可能会促进肾脏纤维化和加快肾脏疾病的发展进程［11］。研究［12］表明，VEGFA 的表达与蛋白尿水平呈负相关，良好地控制VEGFA 表达在IgAN 的预防中可能是有效的。此外，在慢性肾脏疾病中PI3K/AKT 信号通路的活化，可以抑制细胞氧化应激并抑制促炎性细胞因子的释放［13］。综上所述，本研究基于网络药理学方法和分子对接，初步探索了防己黄芪汤治疗IgAN的作用机制，结果显示防己黄芪汤通过多成分、多靶点、多通路的调控网络，靶点和通路之间交互联系、协同或拮抗，从调控免疫功能、抑制炎症、抑制肾纤维化等方面干预IgAN病程进展。