基于動物實驗動物模型和網絡藥理學的肺力咳合劑止咳、祛痰、平喘的作用研究
發布時間：
2022-04-15
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摘要
通過動物實驗觀察肺力咳合劑止咳、祛痰和平喘的藥理作用 ，并結合網絡藥理學探討其作用機制。采用豚鼠枸櫞酸引咳實驗觀察止咳作用;小鼠氣管酚紅排泌實驗、脂多糖致大鼠黏液高分泌實驗觀察祛痰作用;豚鼠磷酸組胺引喘實驗觀察平喘作用。
采用 TCMSP、TCMID、TCMIP、BATMAN-TCM 數據庫及文獻查找肺力咳合劑各中藥化學成分，并通過 ADMETlab 2.0進行潛在活性成分的篩選。利用STITCH、Swiss Target Prediction 和 TCMSP進行成分靶點預測。通過 SymMap 數據庫查詢咳、痰、喘相關癥狀群靶點。
將藥物靶點與癥狀群靶點取交集后 ，分別利用OECloud 工具進行 GO生物過程分析和 KEGG 通路富集分析。結果顯示，肺力咳合劑 0.43~1.74 g·kg-1可顯著降低豚鼠3 min 內咳嗽次數（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可抑制杯狀細胞的數量（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）。
通過網絡藥理學分析 ，肺力咳合劑共獲得115 個潛在活性化學成分、910 個靶點。肺力咳合劑止咳、祛痰、平喘交集靶點分別為 27、12、7 個GO生物過程和 KEGG 通路結果發現三者存在共性和特性 ，其中細胞因子-細胞因子受體相互作用、感染性疾病相關信號通路是三者共同KEGG 通路。
通過實驗驗證和網絡藥理學分析均證明肺力咳合劑具有較好的止咳、祛痰和平喘作用。
關鍵詞肺力咳合劑;止咳;祛痰;平喘;網絡藥理學,動物模型
咳嗽、咳痰、氣喘是呼吸系統疾病常見目易反復發作的癥狀，其高發生率增加了醫療負擔，極大降低了患者的生活質量，長期咳嗽還會嚴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，現代醫學對其治療是針對不同的癥狀分別予以不同的藥物治療， 導致服藥種類增多. 增加了患者服藥難度，同時治療費用也明顯增加。
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療保險。肺力咳合劑由多味中藥配伍，能夠協同發揮抗炎、抑菌、抗病毒、調節免疫等作用，使其同時具有止咳、祛痰、平喘治療效果。肺力咳合劑前期多項臨床研究發現，肺力咳合劑能夠改善支氣管炎、支氣管擴張、哮喘、慢性阻塞性肺疾病等呼吸系統常見疾病的咳嗽、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。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驗，以驗證其止咳、化痰、平喘藥效。并結合網絡藥理學的方法探討肺力咳合劑 止上咳、祛痰、平喘的作用機制。研究流程見圖1。
討論
中醫辨證施治的觀點認為小兒急性支氣管炎、肺炎和哮喘等呼吸道疾病多因為小兒內熱濕重、臟腑柔弱，衛外不固，外邪入侵所致。肺氣失宣則會出現咳嗽;肺氣上逆則出現呼吸氣促，氣喘，津液失調，水飲內停蓄積干肺，日久生熱，則出現咳痰、痰黃、痰黏稠。肺力咳合劑中黃茶清瀉肺執.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;紅管藥鎮靜祛痰、解毒清熱。諸藥合用可起清熱疏風、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咳嗽、咳痰、氣喘癥狀的病機。前期研究發現，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，增強呼吸功能;抑制變態反應、抗菌、抗病毒、抗過敏等作用;減少炎性滲出，溶解痰液，抑制咳嗽反射而鎮咳，并通過增強支氣管纖毛運動使痰液排出11。現代藥理學研究也表明，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，抑制登革熱病毒復制，調節 Th1/Th2 失衡和組胺釋放等作用;前胡能夠降低 Th2 細胞活化，減少氣道上皮黏液的產生， 炎癥細胞和嗜酸性粒細胞增多∶百部可以減弱交替激活的巨噬細胞，抑制小鼠哮喘模型中肺嗜酸性粒細胞浸潤、杯狀細胞增生、黏液分泌、IgE 和 Th2 細胞因子的產生。以上證據均提示肺力咳合劑對呼吸系統常見癥狀咳嗽、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| 喘實驗發現，肺力咳合劑抑制枸櫞酸引起的咳嗽，減少咳嗽次數;增加氣管酚紅的排泄量， 促進呼吸道黏液的分泌;抑制 LPS 致主支氣管上杯狀細胞的數量增加，從而抑制黏液產生; 延長組胺引喘豚鼠的引喘潛伏期， 降低支氣管的反應性，也證實了其止咳、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，采用網絡藥理學方法進一步探討其發揮治療作用的關鍵靶點和信號通路。對肺力咳合劑止咳、祛痰、平喘作用靶點的 KEGG 通路富集分析發現，三者均聚焦于多個靶點、多條通路，并存在一些共性。其中細胞因子-細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。細胞因子是可溶性細胞外蛋白， 是細胞間調節劑和細胞動員劑， 參與先天性和適應性炎癥防御機制、細胞生長、分化、細胞死亡、血管生成，旨在恢復體內平衡。細胞因由體內各種細胞釋放，通常是對激活刺激做出反應， 與氧細胞表面的特定受體結合來誘導反應。細胞因子可以按結構分為不同的家族，其受體也相應分組。本研究獲得肺力咳合劑止咳、祛痰、平喘的作用靶點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胞因子均具有調節作用。有研究發現黃芪、前胡、百部、白花蛇舌草提取物均具有良好抗炎的效果，均能夠降低多個炎癥細胞因子白介素（IL）-6、IL-1 和 TNF-α水平，其中黃芪提取物還能降低細胞因子-細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、平喘作用靶點之間也存在一些特性。肺力咳合劑止咳靶點還參與 TNF 信號通路、IL-17 信號通路。肺力咳合劑前期臨床研究發現，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，同時降低炎癥因子 TNF-a 的水平。IL-17 在多種肺部疾病過程中發揮作用。枯草芽孢桿菌感染小鼠，Vy6Vδ1 細胞會在肺部積聚，通過產生 IL-17促進細菌清除。在博萊霉素誘導的肺損傷模型中，γδT 細胞會產生 IL-17，通過協同促進炎癥反應發揮保護作用。肺力咳合劑止上咳靶點還參與 cAMP 信號通路。當肺內 cAMP 水平升高時，激活蛋白激酶A（PKA），PKA 介導一系列復雜的過程，導致促進肌球蛋白輕鏈磷酸化的能力受損，從而導致氣道平滑肌松弛。因此提高 cAMP 水平有利于緩解哮喘癥狀。
本研究的結果說明肺力咳合劑能夠通過多靶點多通路發揮止咳、祛痰、平喘的治療效果，為臨床應用肺力咳合劑治療呼吸道的咳、痰、喘常見癥狀提供了實驗數據支持，但更深入的分子機制仍然需要進一先的實驗去驗證。
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