基于网络药理学的青蒿-川芎配伍治疗脑型疟作用分析

刘慧; 陈利娜; 郑钟原; 王茜; 杨婷; 瞿水清; 杨源民; 陈磊; 李玉洁; 崔红花

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20210201

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基于网络药理学的青蒿-川芎配伍治疗脑型疟作用分析

数据挖掘 | 更新时间：2021-03-05

- 基于网络药理学的青蒿-川芎配伍治疗脑型疟作用分析
- Effect Analysis of Artemisiae Annuae Herba and Chuanxiong Rhizoma in Treatment of Cerebral Malaria Based on Network Pharmacology
- 中国实验方剂学杂志 2021年27卷第6期页码：159-168
- 作者机构：
  
  1.广东药科大学中药学院，广州 510006
  2.中国中医科学院中药研究所，北京 100700
  3.中国中医科学院青蒿素研究中心，北京 100700
  4.山西医科大学药学院，太原 030001
- 作者简介：
  
  刘慧，在读硕士，从事中药药理疟原虫方向研究，E-mail：15871421085@163.com
  李玉洁，博士，研究员，博士生导师，从事中药药理心血管方向研究，E-mail：yjli@icmm.ac.cn
  崔红花，副教授，从事中药质量标准及药效物质基础研究，E-mail：honghuacui@163.com
- 基金信息：
  
  中国中医科学院“十三五”重点领域项目(Z2017021);国家“重大新药创制”科技重大专项(2017ZX09101002-001-001-3);国家自然科学基金应急管理项目项目(81641002);国家自然科学基金青年基金项目(81803814)
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20210201
  中图分类号： R2-0;R22;R285.5
- 收稿日期：2020-09-15，
  
  网络出版日期：2021-01-10，
  
  纸质出版日期：2021-03-20
- 稿件说明：
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刘慧,陈利娜,郑钟原等.基于网络药理学的青蒿-川芎配伍治疗脑型疟作用分析[J].中国实验方剂学杂志,2021,27(06):159-168.

LIU Hui,CHEN Li-na,ZHENG Zhong-yuan,et al.Effect Analysis of Artemisiae Annuae Herba and Chuanxiong Rhizoma in Treatment of Cerebral Malaria Based on Network Pharmacology[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2021,27(06):159-168.
刘慧,陈利娜,郑钟原等.基于网络药理学的青蒿-川芎配伍治疗脑型疟作用分析[J].中国实验方剂学杂志,2021,27(06):159-168. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20210201.

LIU Hui,CHEN Li-na,ZHENG Zhong-yuan,et al.Effect Analysis of Artemisiae Annuae Herba and Chuanxiong Rhizoma in Treatment of Cerebral Malaria Based on Network Pharmacology[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2021,27(06):159-168. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20210201.

摘要

目的

基于网络药理学的方法探讨青蒿、川芎组合抗脑型疟配伍用药的合理性及其作用机制。

方法

通过中药系统药理学数据库与分析平台（TCMSP）及SymMap检索青蒿、川芎的所有化学成分并筛选作用靶点，构建成分靶点的蛋白质-蛋白质的相互作用（PPI）网络。通过GeneCards，DisGeNET数据库收集脑疟相关靶基因。将药物靶点和疾病靶点进行映射筛选出共同靶点，并对关键靶点进行蛋白互作网络分析，基因本体（GO）功能富集和京都基因与基因组百科全书（KEGG）信号通路富集分析，进一步采用经典的实验性脑型疟小鼠模型检测生存曲线，原虫血症水平，存活率，实验性脑型疟（ECM）昏迷及行为学评分，并采用RayBio

细胞因子抗体阵列检测组织中细胞因子的表达水平，进行实验验证。

结果

筛选后得到青蒿、川芎配伍后的有效活性成分23个，药物靶点179个，药物靶点与脑型疟疾病靶点映射获得共有靶点100个。GO功能分析确定了59个条目（

0.05），涉及细胞因子活性、生长因子活性、免疫反应等方面。KEGG通路分析发现相关信号通路51条。实验验证结果表明，青蒿、川芎代表性成分配伍组合对ECM小鼠生存状态、昏迷及行为学评分等临床体征有明显改善作用。检测小鼠相关细胞因子的表达水平，发现与模型组相比，配伍用药组合中

γ-

干扰素（IFN-

），白细胞介素-10（IL-10），IL-4，IL-1

的表达水平明显升高（

0.05），与网络药理学预测ECM疾病与药物重合核心靶标相符。

结论

该研究通过网络药理学的筛选和体内实验验证，证实了青蒿、川芎配伍组合治疗脑型疟的协同增效作用，为进一步的机制研究指明了方向，为脑型疟临床干预提供了新的可能。

Abstract

Objective

To explore the reasonable combination of Artemisiae Annuae Herba and Chuanxiong Rhizoma in treatment of cerebral malaria and investigate its mechanism based on network pharmacology.

Method

The traditional Chinese medicine systems pharmacology database and analysis platform （TCMSP） and SymMap were used to obtain all the chemical components of Artemisiae Annuae Herba and Chuanxiong Rhizoma and the action targets were screened to construct a component target protein-protein interaction （PPI） network. Target genes related to cerebral malaria were collected with use of GeneCards and DisGeNET databases. Common targets were screened by overlapping drug targets and disease targets， and protein-protein interaction network analysis was performed to get key targets. Gene ontology （GO） functional enrichment analysis and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes （KEGG） pathway enrichment analysis were carried out to get main signaling pathways. Furthermore， the classical experimental cerebral malaria mouse model was used to detect survival curve， protozoanemia level， survival rate， experimental cerebral malaria （ECM） coma and behavior scores. RayBio

cytokine antibody array was used to detect the expression level of cytokines in tissues and experiment was conducted for verification.

Result

After combination of Artemisiae Annuae Herba and Chuanxiong Rhizoma， 23 active ingredients， 179 drug targets， and a total of 100 common targets of the drug and disease were obtained. GO functional analysis identified 59 items （

0.05）， involving cytokine activity， growth factor activity， immune response， etc. KEGG pathway analysis revealed 51 related signaling pathways. The experimental results showed that the combined use of Artemisiae Annuae Herba and Chuanxiong Rhizoma could significantly improve the clinical signs of ECM mice， such as survival state， coma and behavioral scores. In the detection of expression levels of related cytokines in mice， the expression levels of

γ-

interferon （IFN-

γ）

， interleukin-10 （IL-10）， IL-4， and IL-1

in the compatible drug combination drug were significantly higher than those in the model group （

0.05）， which was consistent with the overlapping core targets predicted by network pharmacology.

Conclusion

Based on the network pharmacology analysis and

in vivo

experiment verification， this study confirmed the synergistic effect of the combination of Artemisiae Annuae Herba and Chuanxiong Rhizoma in the treatment of cerebral malaria， providing clear direction for further mechanism research， and a new possibility for the clinical intervention of cerebral malaria.

关键词

Keywords

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