二陈汤治疗高脂血症燥湿化痰功效研究

高脂血症指血清中胆固醇(total cholesterol,TC)、三酰甘油(triglyceride,TG)水平升高和高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)降低在内的各种血脂异常[1]。其发病与脂质来源、脂蛋白合成、代谢过程关键酶异常或降解过程受体通路障碍等相关。根据高脂血症患者的临床症状及体征,本病属于中医的“痰浊”“痰湿”等范畴[2]。

二陈汤源自宋代《太平惠民和剂局方》,因“橘、半二物贵乎陈久尔”(《医方考》)而得名。由半夏(汤洗7次)、橘红、茯苓、甘草(炙)、生姜和乌梅6味中药组成,具燥湿化痰、理气和中之功,清代医家张璐将其誉为“治痰之祖方”。

本研究采用Meta分析系统挖掘二陈汤通过燥湿化痰功效治疗高脂血症的临床有效证据,明确临床证候特征和检测指标,用真实世界证据指导药理研究。同时将二陈汤和半夏、天南星、佛手、陈皮、橘红、化橘红这些经典燥湿化痰类中药的共有靶点进行治疗高脂血症的网络药理学[3]研究,预测二陈汤治疗高脂血症的功效网络靶点和潜在作用机制与“燥湿化痰”功效有关;继而将预测靶点与方中药味成分现代研究数据和体内实验相互印证,以证实临床疗效与燥湿化痰功效的对应性,力求说清楚、讲明白二陈汤“燥湿化痰”治疗高脂血症的安全性、有效性和现代功效表征、功效物质以及作用靶点,以期为二陈汤临床应用提供高级别临床与实验证据参考。

1 基于二陈汤燥湿化痰功效治疗高脂血症的系统评价结果

1.1 文献筛选及基本特征

基于上述检索策略,共检索到235篇中、英文文献,在去除重复文献后,得到了114篇文献。根据设定的纳入和排除标准剔除不合适的文献,最终纳入5篇RCT文献[5-9],具体筛选流程如图1所示。这5篇文献包括了共计376例患者,其中试验组197例,对照组179例。文献中高脂血症患者多由痰浊、痰湿所致,表现为形体偏胖、头痛如裹、胸闷、呕恶痰涎、身重困倦等证候。二陈汤治疗后能够明显改善上述中医证候,调节血脂水平。文献基本特征见表2。


1.2 文献质量评价

纳入的5篇RCT文献中,2篇采用了随机数字表法,被评为低风险;3篇提及随机化但未明确随机化方法,被评为风险不明确;所有文献均存在分配隐藏、未报道盲法应用情况,被评为风险不明确;所有文献结局资料完整,未发现选择性报告偏倚,被评为低风险;所有文献其他偏倚来源不清楚,被评为风险不明确。偏倚风险评价见图2。

1.3 重要结局指标

(1)TC变化情况:5篇文献(n 376)报告了高脂血症患者接受二陈汤治疗前后TC的变化,异质性检验结果显示P 0.008,I2 71%,提示纳入研究的异质性较大,采用随机效应模型。Meta分析结果(图3)显示,高脂血症患者接受二陈汤治疗后,TC水平低于对照组,差异具有统计学意义[MD 0.31, 95% CI ( 0.52, 0.11), P 0.003]。

(2)TG变化情况:4篇文献(n 270)报告了高脂血症患者接受二陈汤治疗前后TG的变化情况,异质性检验结果显示P 0.07,I2 58%,提示纳入研究的异质性较大,采用随机效应模型。Meta分析结果(图4)显示,高脂血症患者接受二陈汤治疗后,TG水平低于对照组,差异具有统计学意义[MD 0.36, 95% CI ( 0.64, 0.09), P 0.010]。

(3)LDL-C变化情况:3篇文献(n 190)报告了高脂血症患者接受二陈汤治疗前后LDL-C的变化情况,异质性检验结果显示P 0.002,I2 84%,提示纳入研究的异质性显著。剔除杨雨鸣研究[8]后,异质性降低,故采用固定效应模型。Meta分析结果(图5)显示,高脂血症患者接受二陈汤治疗后,LDL-C水平低于对照组,差异具有统计学意义 [MD 0.57, 95% CI ( 0.89, 0.24), P 0.000 7]。

(4)HDL-C变化情况:5篇文献(n 376)报告了高脂血症患者接受二陈汤治疗前后HDL-C的变化情况,异质性检验结果显示P 0.31,I2 17%,故采用固定效应模型。Meta分析结果(图6)显示,高脂血症患者接受二陈汤治疗后,HDL-C水平高于对照组,差异具有统计学意义[MD 0.09, 95% CI(0.05, 0.14), P 0.000 1]。

(5)总有效率变化情况:3篇文献(n 210)报告了高脂血症患者接受二陈汤治疗前后总有效率的变化情况,异质性检验结果显示P 0.09,I2 58%,提示纳入研究的异质性较大,采用随机效应模型。Meta分析结果(图7)显示,高脂血症患者接受二陈汤治疗后,总有效率高于对照组,但是差异无统计学意义 [RR 1.15, 95% CI (0.98, 1.36), P 0.09]。

2 基于二陈汤燥湿化痰功效治疗高脂血症的网络药理学结果

2.1 二陈汤和燥湿化痰类中药活性成分与作用靶点

基于上述数据库,以OB 30%和DL 0.18为筛选条件,并通过查阅文献,补充生姜和乌梅的活性成分,共获取了二陈汤活性成分145种,燥湿化痰类中药活性成分34种。然后,利用UniProt数据库将蛋白标准化,获得二陈汤相关靶点392个,燥湿化痰类中药的相关靶点172个。

2.2 燥湿化痰类中药功效作用网络构建

通过STRING平台构建燥湿化痰类中药PPI网络后,导入到Cytoscape 3.9.1软件计算度值,以度值大于2倍中位数进行筛选,得到重要靶点34个;利用微生信网站对每味燥湿化痰类中药预测的靶点交集后获得共有靶点9个。将重要靶点和共同靶点合并得到燥湿化痰类中药功效靶点39个,通过Cytoscape 3.9.1软件构建燥湿化痰类中药功效靶点作用网络(图8)。

2.3 二陈汤燥湿化痰功效“药物-活性成分-关键靶点”网络构建

通过STRING平台和Cytoscape 3.9.1软件创建二陈汤“药物-活性成分-靶点”网络,并运用Merge功能将其与燥湿化痰类中药功效作用网络进行交集,得到二陈汤燥湿化痰关键靶点37个,包括前列腺素内过氧化物合酶2(prostaglandin G/H synthase 2,PTGS2)、雌激素受体1(estrogen receptor,ESR1)、PPARG、ESR2、核受体共激活因子2(nuclear receptor coactivator 2,NCOA2)等靶点,并构建二陈汤燥湿化痰功效的“药物-活性成分-关键靶点”网络(图9)。

2.4 高脂血症的相关靶点检索分析

通过检索获得与高脂血症密切相关的靶点共821个,然后导入STRING平台绘制PPI网络(图10)并进行分析,结果显示有757个靶点参与蛋白互作,蛋白与蛋白之间的相互作用达17 458条,其间作用力的大小以线条的粗细表示。

2.5 二陈汤燥湿化痰功效治疗高脂血症的关键靶点分析

利用STRING平台对二陈汤燥湿化痰所涉37个靶点进行PPI网络分析,并将其与高脂血症靶点PPI网络导入Cytoscape软件中,通过Merge功能取交集,获得二陈汤燥湿化痰治疗高脂血症的关键靶点20个(表3)。


2.6 二陈汤燥湿化痰功效治疗高脂血症GO和KEGG分析

GO分析条目共有500个(P 0.01),根据P值排序,分别在生物过程、分子功能和细胞组分中选出排名前10的条目进行作图(图11)。生物过程(biological process,BP)涉及小分子代谢过程调节、脂质代谢过程调节、调控miRNA转录和代谢过程、细胞内受体信号通路等449个条目;细胞组成(cell composition,CC)涉及小窝、膜阀、细胞外基质等11个条目;分子功能(molecular function,MF)涉及核受体活性、配体激活的转录因子活性、核类固醇受体活性等40个条目。




KEGG分析(P 0.01)涉及通路共有91条,根据P值排序,排除癌症通路、肝炎、病毒感染等无关通路,筛选出排名前20条相关通路作图(图12)。KEGG通路包括松弛素信号通路、长寿调节途径、脂质和动脉粥样硬化、脂肪细胞中脂肪分解的调节、血管内皮细胞生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)信号通路、糖尿病并发症中的晚期糖基化终末产物(advanced glycosylation end products,AGEs)-糖基化终末产物受体(receptor of AGEs,RAGE)通路、单磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)信号通路等。


3 二陈汤活性成分橙皮苷的测定

HPLC图见图13,橙皮苷峰面积为5 662.35,二陈汤峰面积为3 489.02,采用外标一点法得出回归方程为y 13 481.79 x,计算出二陈汤中橙皮苷的质量分数为1.40 mg/g。

4 二陈汤燥湿化痰功效治疗高脂血症的网络药理学预测结果验证

4.1 二陈汤对高脂血症大鼠血脂水平的影响

如图14所示,与对照组比较,模型组大鼠血清中TC、TG、LDL-C水平显著升高(P 0.05、0.001),HDL-C水平显著降低(P 0.01);与模型组比较,二陈汤各剂量组大鼠血清中TC、TG和LDL-C水平均显著降低(P 0.05、0.01、0.001),二陈汤中、高剂量组HDL-C水平显著升高(P 0.05、0.001)。

4.2 二陈汤燥湿化痰功效治疗高脂血症预测靶点验证

如图15所示,与对照组比较,模型组大鼠肝脏中PPARαPPARγ mRNA表达水平显著降低(P 0.05),白色脂肪组织中PPARγ mRNA表达水平显著升高(P 0.01);与模型组比较,二陈汤高剂量组肝脏中PPARα mRNA表达水平显著升高(P 0.001);二陈汤各剂量组肝脏中PPARγ mRNA表达水平显著升高(P 0.05),白色脂肪组织中PPARγ mRNA表达水平显著降低(P 0.05、0.01)。

5 讨论

脂质代谢或转运异常导致血浆中脂质增加超过正常即为高脂血症[10]。中医并无这一病名,但有关“膏”“脂”的论述。中医临床上将高脂血症分为痰浊内阻、脾虚湿盛、气滞血瘀和肝肾阴虚4种证型[2],多与饮食不节或过逸少劳等导致津液代谢障碍,湿浊内生,积聚成痰,痰浊内阻,气血运行不畅的病因病机有关。

二陈汤主治湿痰证,《丹溪心法附余》言其为“标本两尽之药也”。方中半夏为君,善燥湿化痰,和胃降逆;橘红为臣,既可理气行滞,又能燥湿化痰;茯苓健脾渗湿,甘草补脾益气、调和诸药,均为佐药;煎加生姜,既能制半夏毒,又能协助半夏化痰和胃;复用少许乌梅,收敛肺气,消痰益精;方中诸药合用,标本同治,共奏燥湿化痰之功,以改善脂质代谢异常,达到治疗高脂血症的作用。

临床高脂血症(痰浊内阻证)可见形体肥胖、头重如裹、胸闷、心悸等证候,相比其他证型血清TG、TC、LDL-C水平更高,HDL-C水平更低[11]。张冰婵等[12]发现痰湿体质的高脂血症患者TC、TG水平高于其他体质的高脂血症患者。Meta分析中二陈汤显著改善形体肥胖、胸闷呕恶等痰湿证候,降低血中TC、TG、LDL-C水平,升高HDL-C水平,充分证实二陈汤治疗高脂血症的有效性,为药理学研究提供真实世界证据。

聚焦中医中有形之痰和无形之痰,本课题组曾在2000年开展了二陈汤燥湿化痰功效的实验研究,通过小鼠酚红祛痰、氨水诱发小鼠咳嗽等实验和脂肪乳致大鼠高脂血症、蛋黄乳致小鼠高脂血症实验研究,发现二陈汤具有化痰、止咳、调血脂的药理作用,为其燥湿化痰功效治疗临床有形之痰和无形之痰的疗效提供了药理学证据[13-15]。另外,本研究Meta分析发现观察组均未出现不良反应,也证实了二陈汤治疗高脂血症的安全性。

为进一步确认二陈汤通过“燥湿化痰”功效发挥了治疗高脂血症的疗效,本研究通过网络药理学技术将燥湿化痰类中药的功效作用网络与二陈汤“药物-活性成分-靶点”网络相交,构建了二陈汤燥湿化痰功效的“药物-成分-关键靶点”网络;然后,通过交叉分析二陈汤燥湿化痰的关键靶点与高脂血症疾病靶点,得到了PPARG、PTGS2、ESR1、肿瘤蛋白p53(tumor protein p53,TP53)、AKT丝氨酸/苏氨酸激酶1(RAC-alpha serine/threonine-protein kinase,AKT1)、PPARA等20个二陈汤燥湿化痰功效治疗高脂血症的潜在作用靶点,其中PPARG可能为核心靶点。

靶点GO分析涉及小分子代谢和脂质代谢的调节等生物过程,而KEGG分析则涉及松弛素信号通路、长寿调节途径、脂质和动脉粥样硬化、脂肪细胞中脂肪分解调节、VEGF信号通路、糖尿病并发症中的AGE-RAGE通路和AMPK通路等。这些结果系统预测了二陈汤治疗高脂血症的潜在功效机制和靶点网络。

药理作用是通过药物分子与靶标之间相互作用实现的。二陈汤发挥燥湿化痰功效的物质基础就是方中那些调控血脂稳态的药效物质,如半夏中的β-谷甾醇[16],橘红中的川陈皮素、橘皮素、柚皮苷[17-18],茯苓中的茯苓多糖、茯苓酸[19],甘草中的甘草查耳酮A[20],生姜中的6-姜酚[21],乌梅中熊果酸、齐墩果酸[22]等成分,其调控机制与PPARα和PPARγ对脂质代谢的调节有关,这与网络药理学预测的核心靶点相互印证,具体机制见表4。


基于网络药理学预测结果和现代功效物质研究,本研究选择构建高脂血症大鼠模型,对靶点PPARα和PPARγ进行验证。PPARα是脂肪酸氧化的关键调节因子,通过调节肝脏中胆固醇代谢、脂肪酸氧化过程影响脂质代谢[29]。PPARγ则是脂质生成的主要调节因子,促进前脂肪细胞的分化和脂质合成,还能促进胆固醇逆转运,发挥调血脂作用[30-31]。体内实验结果表明,二陈汤能够上调高脂血症大鼠肝脏中PPARαPPARγ mRNA表达,下调脂肪组织中PPARγ mRNA表达,参与脂质代谢,改善高脂血症大鼠血脂异常(图16)。

综上,本研究采用“系统评价-网络药理学-现代实验研究”的创新集成策略,明晰二陈汤临床治疗高脂血症的燥湿化痰功效表征为改善痰湿证候,降低TC、TG、LDL-C和升高HDL-C水平;功效机制为通过PPARG、AKT1、PPARA等多个关键靶点和VEGF信号通路、AMPK信号通路来共同调控脂质代谢;基于上述预测靶点、功效物质基础研究和体内实验发现,PPARα和PPARγ是二陈汤发挥燥湿化痰功效治疗高脂血症的核心靶点,实现了聚焦现代疾病,“源于中医理论-证于现代研究-回归临床应用”进行了传统功效现代阐发的有益尝试。

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页面更新:2024-04-26

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