基于動物實(shí)驗(yàn)動物模型和網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的肺力咳合劑止咳、祛痰、平喘的作用研究

發(fā)布時(shí)間：

2022-04-15

來源：

專業(yè)提供(ATCC,DSMZ,RCB,JCRB細(xì)胞庫源細(xì)胞、動物實(shí)驗(yàn)、CRO服務(wù)、SCI潤色)

作者：

吉妮歐

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本研究的結(jié)果說明肺力咳合劑能夠通過多靶點(diǎn)多通路發(fā)揮止咳、祛痰、平喘的治療效果，為臨床應(yīng)用肺力咳合劑治療呼吸道的咳、痰、喘常見癥狀提供了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持，但更深入的分子機(jī)制仍然需要進(jìn)一先的實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證

　　摘要
　　通過動物實(shí)驗(yàn)觀察肺力咳合劑止咳、祛痰和平喘的藥理作用，并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)探討其作用機(jī)制。采用豚鼠枸櫞酸引咳實(shí)驗(yàn)觀察止咳作用;小鼠氣管酚紅排泌實(shí)驗(yàn)、脂多糖致大鼠黏液高分泌實(shí)驗(yàn)觀察祛痰作用;豚鼠磷酸組胺引喘實(shí)驗(yàn)觀察平喘作用。
　　采用 TCMSP、TCMID、TCMIP、BATMAN-TCM 數(shù)據(jù)庫及文獻(xiàn)查找肺力咳合劑各中藥化學(xué)成分，并通過 ADMETlab 2.0進(jìn)行潛在活性成分的篩選。利用STITCH、Swiss Target Prediction 和 TCMSP進(jìn)行成分靶點(diǎn)預(yù)測。通過 SymMap 數(shù)據(jù)庫查詢咳、痰、喘相關(guān)癥狀群靶點(diǎn)。
　　將藥物靶點(diǎn)與癥狀群靶點(diǎn)取交集后，分別利用OECloud 工具進(jìn)行 GO生物過程分析和 KEGG 通路富集分析。結(jié)果顯示，肺力咳合劑 0.43~1.74 g·kg-1可顯著降低豚鼠3 min 內(nèi)咳嗽次數(shù)（P<0.05，P<0.01），6~12 g·kg1可增加小鼠氣管酚紅排泌量（P<0.01），2~8 g·kg-1可抑制杯狀細(xì)胞的數(shù)量（P<0.05，P<0.01）;7~11.2 g'kg-1 可明顯延長引喘潛伏期（P<0.05）。
　　通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析，肺力咳合劑共獲得115 個(gè)潛在活性化學(xué)成分、910 個(gè)靶點(diǎn)。肺力咳合劑止咳、祛痰、平喘交集靶點(diǎn)分別為 27、12、7 個(gè)GO生物過程和 KEGG 通路結(jié)果發(fā)現(xiàn)三者存在共性和特性，其中細(xì)胞因子-細(xì)胞因子受體相互作用、感染性疾病相關(guān)信號通路是三者共同KEGG 通路。
　　通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析均證明肺力咳合劑具有較好的止咳、祛痰和平喘作用。
　　關(guān)鍵詞肺力咳合劑;止咳;祛痰;平喘;網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué),動物模型
　　咳嗽、咳痰、氣喘是呼吸系統(tǒng)疾病常見目易反復(fù)發(fā)作的癥狀，其高發(fā)生率增加了醫(yī)療負(fù)擔(dān)，極大降低了患者的生活質(zhì)量，長期咳嗽還會嚴(yán)重影響病患的社會心理健康。臨床上，咳嗽、咳痰、氣喘癥狀常伴隨出現(xiàn)，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)對其治療是針對不同的癥狀分別予以不同的藥物治療，導(dǎo)致服藥種類增多. 增加了患者服藥難度，同時(shí)治療費(fèi)用也明顯增加。
　　肺力咳合劑是一種臨床常用的中成藥，由黃苓、前胡、百部、紅花龍膽、梧桐根、白花蛇舌草、紅管藥組成，具有清熱解毒，鎮(zhèn)咳祛痰的功效，用于痰熱犯肺所引起的咳嗽痰黃，支氣管哮喘，氣管炎見上述證候者。已被納入國家基本醫(yī)療保險(xiǎn)。肺力咳合劑由多味中藥配伍，能夠協(xié)同發(fā)揮抗炎、抑菌、抗病毒、調(diào)節(jié)免疫等作用，使其同時(shí)具有止咳、祛痰、平喘治療效果。肺力咳合劑前期多項(xiàng)臨床研究發(fā)現(xiàn)，肺力咳合劑能夠改善支氣管炎、支氣管擴(kuò)張、哮喘、慢性阻塞性肺疾病等呼吸系統(tǒng)常見疾病的咳嗽、咳痰、氣喘等癥狀。但其尚未在動物模型上開展針對咳嗽、咳痰、氣喘癥狀的藥效試驗(yàn)。因此，本研究分別開展枸櫞酸引咳，氣管酚紅排泌，脂多糖致大鼠粘液高分泌，磷酸組胺引喘動物實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證其止咳、化痰、平喘藥效。并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的方法探討肺力咳合劑止上咳、祛痰、平喘的作用機(jī)制。研究流程見圖1。
　　討論
　　中醫(yī)辨證施治的觀點(diǎn)認(rèn)為小兒急性支氣管炎、肺炎和哮喘等呼吸道疾病多因?yàn)樾簝?nèi)熱濕重、臟腑柔弱，衛(wèi)外不固，外邪入侵所致。肺氣失宣則會出現(xiàn)咳嗽;肺氣上逆則出現(xiàn)呼吸氣促，氣喘，津液失調(diào)，水飲內(nèi)停蓄積干肺，日久生熱，則出現(xiàn)咳痰、痰黃、痰黏稠。肺力咳合劑中黃茶清瀉肺執(zhí).可
　　改善肺熱壅遏所致咳嗽痰稠、氣喘癥狀;前胡降氣化痰，疏散風(fēng)熱，可改善痰熱雍肺、肺失宣降之咳喘胸滿;百部止咳潤肺;梧桐根平喘益肺、化痰止咳;紅花龍膽、白花蛇舌草清熱解毒利濕;紅管藥鎮(zhèn)靜祛痰、解毒清熱。諸藥合用可起清熱疏風(fēng)、化痰燥濕、止咳平喘之功效，正好針對上述急性支氣管炎、肺炎和哮喘等呼吸道疾病出現(xiàn)咳嗽、咳痰、氣喘癥狀的病機(jī)。前期研究發(fā)現(xiàn)，肺力咳合劑能通過對抗乙酰膽堿、組胺而松弛氣管平滑肌，改善支氣管痙攣，增強(qiáng)呼吸功能;抑制變態(tài)反應(yīng)、抗菌、抗病毒、抗過敏等作用;減少炎性滲出，溶解痰液，抑制咳嗽反射而鎮(zhèn)咳，并通過增強(qiáng)支氣管纖毛運(yùn)動使痰液排出11。現(xiàn)代藥理學(xué)研究也表明，黃芩具有抑制變形鏈球菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和沙門菌，抑制登革熱病毒復(fù)制，調(diào)節(jié) Th1/Th2 失衡和組胺釋放等作用;前胡能夠降低 Th2 細(xì)胞活化，減少氣道上皮黏液的產(chǎn)生，炎癥細(xì)胞和嗜酸性粒細(xì)胞增多∶百部可以減弱交替激活的巨噬細(xì)胞，抑制小鼠哮喘模型中肺嗜酸性粒細(xì)胞浸潤、杯狀細(xì)胞增生、黏液分泌、IgE 和 Th2 細(xì)胞因子的產(chǎn)生。以上證據(jù)均提示肺力咳合劑對呼吸系統(tǒng)常見癥狀咳嗽、咳痰、氣喘有較好的治療效果。本研究通過枸櫞酸引咳、氣管酚紅排沙、脂多糖致大鼠黏液高分沙和磷酸組胺引| 喘實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，肺力咳合劑抑制枸櫞酸引起的咳嗽，減少咳嗽次數(shù);增加氣管酚紅的排泄量，促進(jìn)呼吸道黏液的分泌;抑制 LPS 致主支氣管上杯狀細(xì)胞的數(shù)量增加，從而抑制黏液產(chǎn)生; 延長組胺引喘豚鼠的引喘潛伏期，降低支氣管的反應(yīng)性，也證實(shí)了其止咳、祛痰和平喘的藥理作用。
　　針對肺力咳合劑止咳、祛痰、平喘作用靶點(diǎn)，采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)方法進(jìn)一步探討其發(fā)揮治療作用的關(guān)鍵靶點(diǎn)和信號通路。對肺力咳合劑止咳、祛痰、平喘作用靶點(diǎn)的 KEGG 通路富集分析發(fā)現(xiàn)，三者均聚焦于多個(gè)靶點(diǎn)、多條通路，并存在一些共性。其中細(xì)胞因子-細(xì)胞因子受體相互作用通路是肺力咳合劑止上咳、祛痰、平喘作用靶占共同的信號通路。細(xì)胞因子是可溶性細(xì)胞外蛋白，是細(xì)胞間調(diào)節(jié)劑和細(xì)胞動員劑，參與先天性和適應(yīng)性炎癥防御機(jī)制、細(xì)胞生長、分化、細(xì)胞死亡、血管生成，旨在恢復(fù)體內(nèi)平衡。細(xì)胞因由體內(nèi)各種細(xì)胞釋放，通常是對激活刺激做出反應(yīng)，與氧細(xì)胞表面的特定受體結(jié)合來誘導(dǎo)反應(yīng)。細(xì)胞因子可以按結(jié)構(gòu)分為不同的家族，其受體也相應(yīng)分組。本研究獲得肺力咳合劑止咳、祛痰、平喘的作用靶點(diǎn)廣泛分布于趨化因子 CC 亞簇，趨化因子配體（CXCL）家族，二級螺旋細(xì)胞因子和腫瘤壞死因子（TNF）家族，提示肺力咳合劑對于多種細(xì)胞因子均具有調(diào)節(jié)作用。有研究發(fā)現(xiàn)黃芪、前胡、百部、白花蛇舌草提取物均具有良好抗炎的效果，均能夠降低多個(gè)炎癥細(xì)胞因子白介素（IL）-6、IL-1 和 TNF-α水平，其中黃芪提取物還能降低細(xì)胞因子-細(xì)胞因子受體相互作用通路中趨化因子配體2（CCL2）、CXCL1、IL-8水平。
　　肺力咳合劑止上咳、祛痰、平喘作用靶點(diǎn)之間也存在一些特性。肺力咳合劑止咳靶點(diǎn)還參與 TNF 信號通路、IL-17 信號通路。肺力咳合劑前期臨床研究發(fā)現(xiàn)，其作為支氣管炎、肺炎、哮喘的輔助治療，可以顯著改善患兒臨床癥狀，同時(shí)降低炎癥因子 TNF-a 的水平。IL-17 在多種肺部疾病過程中發(fā)揮作用。枯草芽孢桿菌感染小鼠，Vy6Vδ1 細(xì)胞會在肺部積聚，通過產(chǎn)生 IL-17促進(jìn)細(xì)菌清除。在博萊霉素誘導(dǎo)的肺損傷模型中，γδT 細(xì)胞會產(chǎn)生 IL-17，通過協(xié)同促進(jìn)炎癥反應(yīng)發(fā)揮保護(hù)作用。肺力咳合劑止上咳靶點(diǎn)還參與 cAMP 信號通路。當(dāng)肺內(nèi) cAMP 水平升高時(shí)，激活蛋白激酶A（PKA），PKA 介導(dǎo)一系列復(fù)雜的過程，導(dǎo)致促進(jìn)肌球蛋白輕鏈磷酸化的能力受損，從而導(dǎo)致氣道平滑肌松弛。因此提高 cAMP 水平有利于緩解哮喘癥狀。
　　本研究的結(jié)果說明肺力咳合劑能夠通過多靶點(diǎn)多通路發(fā)揮止咳、祛痰、平喘的治療效果，為臨床應(yīng)用肺力咳合劑治療呼吸道的咳、痰、喘常見癥狀提供了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持，但更深入的分子機(jī)制仍然需要進(jìn)一先的實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證。