摘要
使用中国系统药理数据库与分析平台（TCMSP），比较毒物基因组学数据库（CTD），得到7种苍耳子的有毒活性成分；使用Swiss Target Prediction数据库查询苍耳子有毒活性成分的作用靶点；使用cytoscape软件对苍耳子的7种毒性成分、作用靶点蛋白进行互作网络构建；使用生物学信息注释数据库（DAVID）进行基因本体生物过程功能富集分析与京都基因和基因组百科全书（KEGG）通路富集分析，得到苍耳子的有毒活性成分对机体产生危害作用的通路。
苍耳子的有毒活性成分联系度最高的蛋白PTPN 1、BCHE、CHRM 2等以及苍耳子的有毒活性成分可能通过氮素代谢通路、雌激素信号通路、钙离子信号通路、TNF信号通路、cAMP信号通路等产生肝、肾毒性，对神经系统、呼吸系统以及循环系统的功能产生危害作用。
苍耳子（xanthii Fructus），始载于《神农本草经》，是菊科植物的成熟带总苞果实，其味苦、辛，性温，归肺经，有毒，具有通鼻窍、除湿止痛、祛风散寒之功效，主要用于治疗鼻渊、风寒头痛以及湿痹等病
本研究采用网络毒理
中国系统药理数据库与分析平
TCMSP是基于系统药理学的研究方法，对药物化学、药物代谢动力学以及药物-成分-靶标网络-疾病网络进行整合的分析数据库。CTD数据库提供了影响人类化合物的数据信息，首先为全球研究人员提供了不同类型分子和生物体的毒理学数据。从TCMSP中获取苍耳子目前已知的成分，进一步根据生物利用度(OB≥30%)、类药性(DL≥0.18)获得符合要求的化合物。通过CTD数据库将TCMSP数据库筛选出的苍耳子的成分进行查询，获得苍耳子的有毒化合物。
Swiss Target Prediction数据库是一个根据化合物的2 D和3 D结构精准预测化合物作用靶点信息的数据库。使用PubChem数据库查询从CTD数据库中获得的有毒化合物，将化合物的Canonical SMILES输入到Swiss Target Prediction数据库中，限定物种为人，得到靶点蛋白与Uniprot ID。使用uniprot数据库的Uniprot KB功能，得到靶点基因，将其作为TCMSP数据库已获得靶点的补充。
使用STRING数据库，将苍耳子的有毒成分与成分相对应的靶点导入其中。选择人作为其物种，获得靶点蛋白网络关系互作图，保存其TSV格式，保存其格式中的node 1、node 2与Combined score。导入cytoscape 3.7.2，并进一步调整节点和相连线段的大小与颜色以反映度值（degree）的大小，以获取PPI。
从TCMSP数据库中获得苍耳子目前已知的活性成分111种，筛选出具有良好的口服生物利用度(OB≥30%)与类药性(DL≥0.18)的化合物11个，见
将苍耳子的毒性成分和其相关作用靶点导入Cytoscape 3.7.2中，构建毒性成分-靶点网络。共有222个节点（215个靶点蛋白和7个有毒成分）与367条边。紫色三角形表示有毒活性成分，绿色方形表示不同成分的同一靶点，蓝色八边形表示同一成分的不同靶点，见图1。节点的重要性用degree值与介数中心性（Betweenness Centrality）来反映，见表3。
表3 苍耳子主要毒性成分的网络拓扑学参数
将得到的苍耳子的215个靶点导入STRING数据库里，共有169个靶点蛋白发生相互作用，共有2802条代表靶点蛋白相互作用的边。节点越大与之相对应的degree值就越大，节点颜色由蓝变橙对应的degree值也越大。见图2。
本研究在获得苍耳子的有毒成分与靶点后，构建毒性成分-靶点网络，获得PTPN 1、BCHE、CHRM 2等节点degree值较高的靶点蛋白。
Degree值为5的PTPN 1（Protein Tyrosine Phosphatese Non-receptor type 1），又称PTPIB，是一种以调节络氨酸磷酸蛋白的磷酸化来发挥其功能的蛋白络氨酸磷酸酶，可以调节细胞的增殖、生长、分化以及凋亡等过程的多个信号通路。PTPN 1的异常会导致阿尔兹海默症、肿瘤、肝损
Degree值为5的丁酰胆碱酯酶(butyrylcholinesterase， BCHE)，是由肝脏合成的，广泛存在于血浆、神经胶质细胞的胆碱酯酶，与糖尿病以及精神系统疾病等有关。据文
Degree值为5的CHRM 2，可调节钙离子或钾离子通路，从而影响神经元的兴奋性，可能会引起抑郁症等
由苍耳子有毒活性成分对应靶点互作网络可得到其中degree值较高的靶点蛋白，如MAPK 3、TP 53以及EGFR等，苍耳子可能通过这些靶点蛋白而产生毒性作用。
Degree值为77的是丝裂原活化蛋白激酶3（mitogen-activated protein kinase 3，MAPK 3）。丝裂原活化蛋白激酶是细胞的重要传递者，对细胞生长、分化具有调节作用，还能调节细胞的应激反应、炎症反应等多种细胞过程。其异常表达会导致多种疾病的发生、发展（如肿瘤、胆汁淤积等）。从CTD数据库中得知，某些药物还会通过此靶点造成肝肾功能损
Degree值为72的是细胞肿瘤抗原53（Tumor Protein 53，TP 53），位于17号染色体上。其主要功能是调节细胞分裂与增殖、维护基因的完整性与促进细胞凋亡。TP 53的异常会诱导多种肿瘤的发生和发展，此外，苍耳子造成的肝肾损伤与TP 53也有一定关
Degree值为69的是表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR）。EGFR作为信号传导的受体，其功能是调节细胞的生理、生化过程，与肿瘤密切相关。此外，EGFR的异常会影响呼吸系统、泌尿系统以及消化系统的正常功
在临床应用中，苍耳子的不良反应主要有：以恶心、呕吐为主要表现的消化系统功能损害；以呼吸困难、咳嗽为主要表现的呼吸系统功能损害；以少尿、血尿、蛋白尿为主要表现的泌尿功能损害；以头晕、昏迷为主要表现的神经系统功能损害；以血压升高和心悸为主要表现的循环系统功能损伤。此外，苍耳子外用还会出现局部瘙痒和红肿等毒性作
氮素代谢（nitrogen metabolism）是机体内一种重要的合成与代谢生理途径，对维持细胞内外的稳态起着重要的作
雌激素信号通路不仅与维持雌性机体的第二性征有关，还与骨质疏松、乳腺癌以及心血管疾病的发生和发展有很大关系。此外，还可通过调控多个基因（如ADCY 5、ITPR 1、EGFR），造成肝肾功能损伤及对循环系统产生影
细胞内外钙离子的浓度与细胞生理活动和维持细胞的存活密切相关。某些药物可破坏细胞膜的通透性以及细胞膜上相关的酶，导致细胞内外钙离子的浓度改变，从而引起血压升高、肝肾损伤等一系列生理病理改变。苍耳子亦可能通过调控钙离子信号通路导致毒性的发生发展。
肿瘤坏死因子（TNF）信号通路不仅参与杀伤肿瘤细胞，还与全身炎症反应有关。肝肾功能损伤和胆汁淤积等多种生理损伤可能与TNF信号通路有
综上，苍耳子对机体的毒性作用是多种组分经多条途径、多种靶点而产生的。本研究使用网络毒理学的方法报告了苍耳子对人体可能产生的毒性机制和途径，对今后苍耳子的研究与临床应用具有一定的意义。
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