贾 宁 唐艳萍 李 杨 (天津市南开医院消化内科 天津市 300100)
摘要:目的 通过在线分析工具初步研究我科国家自然科学基金项目(81573737)中的活血通降方治疗胃食管反流病的作用机制。方法 将处方录入分析工具,由工具筛选靶基因、KEGG通路及相关疾病。结果 发现共同基因靶点7个,KEGG通路包括相关氨基酸代谢及一条与胃食管反流病由直接关系的通路hsa04971(胃酸分泌),并在可视化网络分析中发现了核心作用基因ESR1,结论 活血通降方治疗胃食管反流病的机制可能与ESR1以及hsa04971(胃酸分泌)有关。
关键词:胃食管反流病;活血通降方;基因;通路;作用机制;
胃食管反流病是指胃及十二指肠内容物反流入食管并引起相关症状的消化系统常见疾病,主要表现为烧心、反流,以及咳嗽、哮喘、胸痛、喉炎等食管外表现,该病不仅影响患者的正常工作,明显降低生活质量,还可导致消化道出血、癌变等并发症。
本研究从临床需要出发,通过生物信息学技术初步研究活血通降方治疗GERD的作用机理,分析其靶基因、信号通路,为进一步研究提供思路。
1 资料和方法
1.1研究对象
以国家自然科学基金项目(81573737)中的活血通降方为研究对象,其组成白及30g、丹参30g、枳壳15g、香附15g,半夏10g,旋覆花30g,初步研究其治疗GERD的作用机制。
1.2研究工具
Bioinformatics Analysis Tool for Molecular mechANism of Traditional Chinese Medicine是在线生物信息学分析工具,主要基于中医药成分的目标预测和下面的潜在目标网络药理学分析,专门用于中医药的分子机制研究,包括中药的成分的潜在作用靶点,KEGG通路和相关疾病,并能将以可视化关联网络的方式进行呈现。
1.3 研究方法
将活血通降方按组方思路分为君药组(白及)、臣药组(丹参)、佐使组(枳壳、香附。半夏、旋复花)录入系统,使用系统默认设置,将最小关联数设为20、统计值设为0.05。应用靶基因分析功能得出各组所包含的化合物成分及作用靶点,并以韦恩图形式表达。完成后进行富集分析,得出关系密切的KEGG通路,并在通路图上标出作用靶点所在。最后借助工具的整合功能,以网络图的形式分对作用机制进行网络可视化处理,将发生关联最多的核心基因及相关药物、信号通路及疾病简介的展示在同一张图中。
2结果
2.1 中药复方的靶基因作用情况
经过数据分析,君药组、臣药组与佐使组所包含化合物及靶基因数量分别为28、124、86及56、1185、1605个,其中君药组与臣药组共有靶基因数量14个,君药组与佐使组共有基因靶点9个,臣药组与佐使组共有基因靶点416个,三组共有基因靶点7个,具体见表1。
表1 各组包含化合物级靶基因情况(n)
图1 各组包含靶基因情况
2.2 中药复方的作用机制网络分析
利用软件的数据整合功能,对三组整体作用机制进行网络可视化处理,分别得到发生关联最多的核心基因及相关药物、信号通路及疾病。三组药物核心基因为ESR1,主要在巴尔喀蒿烯内酯、3-蒈烯、木香烯内酯、广藿香酮、白桦脂醇等作用下对脑损伤及心血管系统疾病等产生作用
3 结论
现代药理学表明:白及能明显减轻由盐酸引起胃黏膜损伤,刺激胃黏膜合成和释放内源性前列腺素而保护胃黏膜。丹参能扩张胃黏膜血管,降低胃酸度,抑制胃蛋白酶活性,促进溃疡愈合,也能明显降低急性胃黏膜损伤大鼠的胃黏膜过氧化脂质的含量,明显增高胃黏膜超氧化物歧化酶及谷胱肝肽过氧化物酶活性,提示丹参对胃黏膜的保护作用与清除氧自由基,抑制脂质过氧化化反应和提高组织抗氧化能力有关。香附具有调节胃肠动力的作用。枳壳可促进平滑肌收缩,促进胃肠排空,增加幽门括约肌紧张度,增强十二指肠排空能力等,其机制可能与胃窦组织P 物质、胃动素的分布增加及VIP 的减少有关。半夏除了能抑制胃酸分泌以外,其内的生物碱成分有中枢性镇吐,阻止消化道逆蠕动的作用,旋覆花能有效减少胃液和胃酸的分泌,降低胃液酸度,花中绿原酸还能显著增加小肠的蠕动,提高消化道平滑肌张力。以上中医与现代医学理论相辅相成,成为治疗反流性食管炎的理论基础。
我们发现三组组分共有基因靶点7个,其中M3胆碱能受体、组胺H2受体、NA/K泵、蛋白激酶C、1,4,5-三磷酸受体都为可能的作用部位,可能通过相关氨基酸代谢起作用,同时发现一条与GERD有直接关系的通路hsa04971(胃酸分泌),并在可视化网络分析中发现了核心作用基因ESR1,ESR1基因编码一种雌激素受体,其配体激活的转录因子由几种重要的激素组成,并通过DNA结合和转录激活。该蛋白定位于细胞核内,它可能参与形成同源或异源二聚体雌激素受体-2。雌激素及其受体对性发育和生殖功能发挥了重要作用,雌激素受体也参与病理过程,包括乳腺癌、子宫内膜癌、骨质疏松症。因此提示GERD的发生可能与雌激素的相关作用有关,临床中我们可关注GERD的发病及治疗是否与这种激素的变化存在一定相关性,为治疗提供新思路。
参考文献
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基金项目:国自然基金项目:81573737.
论文作者:贾宁,唐艳萍,李杨
论文发表刊物:《航空军医》2019年12期
论文发表时间:2019/12/6
标签:基因论文; 作用论文; 食管论文; 受体论文; 胃酸论文; 机制论文; 雌激素论文; 《航空军医》2019年12期论文;