中药分析案例解析

这篇文章是关于中药治疗血瘀证的作用机制研究。于2016年4月发表在scientific reports（影响因子4.011）

血瘀证（BSS）在现代病理学研究中主要表现为心脑血管病，如心肌梗死、冠心病、血液病引起的高血压、出血、充血、血栓形成、局部缺血等。当归-红花在我国临床中被光泛应用于治疗血瘀证。然而，其治疗机制尚未明确阐明。作者基于系统药理学方法研究了对当归-红花治疗血瘀证的可能作用机制。

数据和方法：

1）从TCMSP数据库获取当归和红花的所有化合物成分数据，包括成分中化合物相关性质。筛选口服利用率（OB）大于30%，肠上皮通透性（Caco-2）大于0.4且成药相似性大于0.18的化合物作用当归-红花的潜在活性成分，进行后续分析。

2）从SEA、STITCH、PharmMapper、HIT、TTD、DrugBank、Google Scholar等各个渠道来获取活性成分—靶向基因关系对。基于获得的靶向基因，从TTD、CTD、PharmGKB获取靶向基因影响的疾病。

3）利用Cytoscape构建化合物—靶向基因关系网络，靶向基因—疾病关系网络。基于KEGG构建靶向基因—通路关系网络。

4）基于文献加权计算化合物的贡献指数（CI），公式如下，认为前N个CI达到85%的化合物成分对血瘀证疗效贡献最大。

图一基于系统药理学的分析流程

结果：

1）基于TCMSP数据库检索和检索文献，获得当归共143种化合物成分，红花204种成分。并从化合物的分子质量（MW）、水脂分配系数（MLogP）、氢键供体数（nHDon）、氢键受体数（nHAcc）、口服利用率（OB）、肠上皮通透率（Caco-2）

2）成药相似性（DL）等角度比较了当归和红花的化合物成分。

图二当归、红花各化合物成分的多样性

2）根据OB、Caco-2、DL以及化合物成分含量，从当归和红花的347种化合物成分筛选得到31种活性化合物。

表一当归-红花活性成分表（部分）

3）从SEA、STITCH、PharmMapper、HIT、TTD、DrugBank、Google Scholar等数据库或文献检索获取了31种活性化合物靶向作用且与瘀血证相关基因共42个。

表二当归-红花作用靶点信息（部分）

4）基于靶向关系构建当归-红花化合物—靶点关系网络，靶点—疾病关系网络。

图三当归-红花活性化合物—靶点关系网络（亮绿色的矩形代表当归的活性化合物，红色的矩形代表红花的活性化合物。橙色圆圈代表当归-红花化合物共同作用靶点，暗红色圆圈代表当归化合物潜在作用靶点，茶绿圆圈为红花化合物潜在作用靶点。）

图四当归-红花靶点—血瘀证相关疾病关系网络（紫色代表当归靶点，红色代表红花靶点，粉色代表当归和红花共享靶点。黄色钻石代表相关的疾病。）

5）基于文献加权计算化合物的贡献指数（CI），可以看到羟基红花黄素A，红花黄色素A，红花黄素B，蒿本内酯，阿魏酸和丁烯基酞内酯这6种来自当归和红花的活性化合物提供了88.13%的CI，表明了当归和红花是共同对血瘀证起到治疗作用的。

图五当归-红花活性成分CI和累积CI

5）基于KEGG数据库，对靶点进行富集分析，找到靶点主要所在信号通路，探究当归-红花活性化合物治疗血瘀证潜在的作用机制。

图六部分靶点所在信号通路（橘色代表靶点，绿色代表通路中基因）

图七当归-红花作用靶点—通路关系网络（绿色代表基因，紫色代表通路）

这篇文章基于系统药理学，结合多个数据库探究了当归-红花—活性化合物成分—靶向作用基因—疾病之间的关系，为中药治疗疾病的分子机制提供了一种分析思路。