摘要
通过TCMSP、TCMID、BATMAN-TCM数据库获取“茯苓-半夏”药对的主要活性成分并利用Uniprot获取药对主要活性成分的作用靶点；通过PharmGKB、GeneCards、OMIM及DurgBank数据库获取OSAHS疾病靶点并筛选出与“茯苓-半夏”药对的共同靶点；通过Cytoscape 3.9.0构建“药对-主要活性成分-作用靶点”网络、“药对-主要活性成分-OSAHS-治疗靶点”网络；通过String数据库构建“茯苓-半夏”药对与OSAHS共同靶点的PPI网络并筛选出核心靶点；通过DAVID数据库对共同靶点进行GO功能和KEGG通路富集分析；最后将药对主要活性成分与核心靶点运用AutoDock Vina进行分子对接验证并通过Pymol 2.5可视化。
筛选得到“茯苓-半夏”药对主要活性成分27个，作用靶点561个，药对靶点与OSAHS的5419个疾病靶点交集得到共同靶点124个；治疗OSAHS的主要活性成分包括酒酵母甾醇、卡文定碱及β-谷甾醇等；治疗OSAHS的核心靶点包括AKT1、IL6、TP53等；主要涉及癌症相关途径通路、PI3K-AKT通路、神经活性配体-受体相互作用通路等信号通路。分子对接结果显示酒酵母甾醇、卡文定碱及β-谷甾醇等主要活性成分与核心靶点能有效结合。
关键词
阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征（Obstructive Sleep Apnea Hypopnea Syndrome，OSAHS）是一种以夜间呼吸暂停、打鼾、睡眠觉醒阈值低和白天嗜睡为主要症状的睡眠呼吸障碍性疾
网络药理学是近年来中医药领域的研究热点，可以针对中药的作用靶点进行预测。笔者团队前期研究发现，“茯苓-半夏”药对是治疗OSAHS的核心药
基于中药系统药理学数据库与分析平台（Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Platform，TCMSP，http://tcmspw.com/index.php）、传统中药综合数据库（Traditional Chinese Medicines Integrated Database，TCMID，http://www.Megabionet.org/tcmid/）和中药分子机制的生物信息学分析工具（A Bioinformatics Analysis Tool for Molecular mechANism of Traditional Chinese Medicine，BATMAN-TCM，http://bionet.ncpsb.org/batman-tcm/）收集茯苓和半夏的活性成分，设置口服生物利用度（Oral bioavailability，OB）≥30%和类药性（drug-likeliss，DL）≥0.18为筛选条件，得到最终筛选出的主要活性成分；利用蛋白质数据库（Universal Protein Resource，Uniprot，http://www.uniprot.org/）筛选并获取药对主要活性成分的作用靶点。
利用遗传药理学和药物基因组学数据库（Pharmacogenomics Knowledge Base，PharmGKB，https://www.pharmgkb.org/）、人类基因数据库（The Human Gene Database，GeneCards，https://www.genecards.org/）、在线人类孟德尔遗传数据库（Online Mendelian Inheritance in Man，OMIM，https://omim.org/）及药品银行数据库（DrugBank，https://www.drugbank.com/）以“Obstructive Sleep Apnea Hypopnea Syndrome”为主题词检索OSAHS的疾病靶点并与药物主要活性成分作用靶点取交集，即为“茯苓-半夏”药对治疗OSAHS的主要靶点。
将“1.2”的主要靶点上传至邻近基因重复实例的搜索工具数据库（Search Tool for Fecurring Instances of Neighbouring Genes，String，https://www.string-db.org/）分析蛋白相互作用的关系并构建蛋白质-蛋白质相互作用（Protein-protein interaction，PPI）网络；利用Cytoscape 3.9.0提取该PPI网络中>2倍Degree中位数的节点绘制核心靶点网络图。
将“1.2”的主要靶点上传到用于注释、可视化和集成发现数据库（Database for Annotation， Visualization and Integrated Discovery，DAVID，https://david.ncifcrf.gov/tools.jsp）进行基因本体论（Gene Ontology，GO）功能和京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes，KEGG）通路富集分析。
通过TCMSP、TCMID和BATMAN-TCM数据库共筛选出茯苓主要活性成分15个（见
| 序号 | 分子编码 | 活性成分中文名称 | 活性成分英文名称 | OB（%） | DL |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | MOL000300 | 去氢齿孔酸 | dehydroeburicoic acid | 44.17 | 0.83 |
| 2 | MOL000282 | 麦角甾-7，22E-二烯-3-β醇 | ergosta-7，22E-dien-3beta-ol | 43.51 | 0.72 |
| 3 | MOL000283 | 过氧化麦角固醇 | Ergosterol peroxide | 40.36 | 0.81 |
| 4 | MOL000275 | 曲美酚酸 | trametenolic acid | 38.71 | 0.80 |
| 5 | MOL000287 | 3-β-羟基-24-亚甲基-8-壬烯-21-酸 | 3 beta-Hydroxy-24-methylene-8-lanostene-21-oic acid | 38.70 | 0.81 |
| 6 | MOL000285 | （2R）-2-[（5R，10S，13R，14R，16R，17R）-16-羟基-3-酮-4，4，10，13，14-五甲基-1，2，5，6，12，15，16，17-八氢环戊[a]菲-17-基]-5-异丙基己-5-烯酸 | （2R）-2-[（5R，10S，13R，14R，16R，17R）-16-hydroxy-3-keto-4，4，10，13，14-pentamethyl-1，2，5，6，12，15，16，17-octahydrocyclopenta[a]phenanthren-17-yl]-5-isopropyl-hex-5-enoic acid | 38.26 | 0.82 |
| 7 | MOL000292 | 茯苓酸C | poricoic acid C | 38.15 | 0.75 |
| 8 | MOL000279 | 酒酵母甾醇 | Cerevisterol | 37.96 | 0.77 |
| 9 | MOL000296 | 常春藤皂苷元 | hederagenin（） | 36.91 | 0.75 |
| 10 | MOL000276 | 7，9（11）-脱氢茯苓酸） | 7，9（11）-dehydropachymic acid | 35.11 | 0.81 |
| 11 | MOL000289 | 茯苓酸 | pachymic acid | 33.63 | 0.81 |
| 12 | MOL000280 | （2R）-2-[（3S，5R，10S，13R，14R，16R，17R）-3，16-二羟基-4，4，10，13，14-五甲基-2，3，5，6，12，15，16，17-八氢-1H-环戊[a]菲-17-基]-5-异丙基己-5-烯酸 | （2R）-2-[（3S，5R，10S，13R，14R，16R，17R）-3，16-dihydroxy-4，4，10，13，14-pentamethyl-2，3，5，6，12，15，16，17-octahydro-1H-cyclopenta[a]phenanthren-17-yl]-5-isopropyl-hex-5-enoic acid | 31.07 | 0.82 |
| 13 | MOL000273 | （2R）-2-[（3S，5R，10S，13R，14R，16R，17R）-3，16-二羟基-4，4，10，13，14-五甲基-2，3，5，6，12，15，16，17-八氢-1H-环戊[a]菲-17-基]-6-甲基庚-5-烯酸 | （2R）-2-[（3S，5R，10S，13R，14R，16R，17R）-3，16-dihydroxy-4，4，10，13，14-pentamethyl-2，3，5，6，12，15，16，17-octahydro-1H-cyclopenta[a]phenanthren-17-yl]-6-methylhept-5-enoic acid | 30.93 | 0.81 |
| 14 | MOL000290 | 硼酸A | Poricoic acid A | 30.61 | 0.76 |
| 15 | MOL000291 | 硼酸B | Poricoic acid B | 30.52 | 0.75 |
| 序号 | 分子编码 | 活性成分中文名称 | 活性成分英文名称 | OB（%） | DL |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | MOL006957 | （3S，6S）-3-（苄基）-6-（4-羟基苄基）哌嗪-2，5-醌 | （3S，6S）-3-（benzyl）-6-（4-hydroxybenzyl）piperazine-2，5-quinone | 46.89 | 0.27 |
| 2 | MOL006967 | β-D-呋喃核糖核苷，黄嘌呤-9 | beta-D-Ribofuranoside， xanthine-9 | 44.72 | 0.21 |
| 3 | MOL000449 | 谷甾醇 | Stigmasterol | 43.83 | 0.76 |
| 4 | MOL002776 | 黄芩苷 | Baicalin | 40.12 | 0.75 |
| 5 | MOL006936 | 10，13-二十碳二烯酸 | 10，13-eicosadienoic | 39.99 | 0.20 |
| 6 | MOL003578 | 环戊醇 | Cycloartenol | 38.69 | 0.78 |
| 7 | MOL000358 | β-谷甾醇 | beta-sitosterol | 36.91 | 0.75 |
| 8 | MOL001755 | 24-乙基胆甾-4-烯-3-酮 | 24-Ethylcholest-4-en-3-one | 36.08 | 0.76 |
| 9 | MOL002670 | 卡文定碱 | Cavidine | 35.64 | 0.81 |
| 10 | MOL002714 | 黄芩素 | baicalein | 33.52 | 0.21 |
| 11 | MOL000519 | 松柏苷 | coniferin | 31.11 | 0.32 |
| 12 | MOL005030 | 廿碳-11-烯酸 | gondoic acid | 30.70 | 0.20 |
图1 “茯苓-半夏”药对-主要活性成分-作用靶点网络图
通过PharmGKB、GeneCards、OMIM及DurgBank数据库共搜索出OSAHS疾病靶点共5419个，与“茯苓-半夏”主要活性成分作用靶点交集，得到“茯苓-半夏”药对治疗OSAHS的靶点共124个。见
图2 “茯苓-半夏”药对主要活性成分作用靶点与OSAHS疾病靶点Venn图
图3 “茯苓-半夏”药对-主要活性成分-OSAHS-治疗靶点网络图
采用String数据库分析124个治疗靶点的蛋白相互作用的关系，舍弃2个游离节点后获得1个由122个节点、1033条边构成的PPI网络图（见图4a）。将>2倍Degree中位数的节点视为核心靶点，共34个（见图4b）。
a.“茯苓-半夏”药对122个靶点PPI网络图；b.“茯苓-半夏”药对核心靶点PPI网络图
图4 “茯苓-半夏”药对核心靶点PPI网络图
利用DAVID数据库对124个治疗靶点进行GO功能和KEGG通路富集分析，共筛选出GO条目645个，KEGG通路114条。以“Count”进行排序，GO功能富集分析涉及的条目主要包括生物过程（Biological Process，BP）的信号转导、RNA聚合酶Ⅱ启动子转录的正调控、细胞增殖的正调控、凋亡过程的负调控等功能；细胞组成（Cellular component，CC）的质膜、细胞质、核、膜的组成部分等功能；分子功能（Molecular Function，MF）的蛋白质结合、ATP结合、相同的蛋白质结合、酶结合等功能。KEGG通路主要集中在癌症相关途径通路、PI3K-AKT通路、神经活性配体-受体相互作用通路等信号通路。见
图5 “茯苓-半夏”药对治疗OSAHS靶点的GO功能富集分析气泡图
图6 “茯苓-半夏”药对治疗OSAHS靶点的KEGG通路富集分析柱状图
选取
图7 核心活性成分与核心靶点分子对接结合能热能图
图8 AKT1和β-谷甾醇对接图
图9 IL6和酒酵母甾醇对接图
图10 TP53和卡文定碱对接图
黄色虚线表示氢键，数值代表氢键距离；蓝色棍状结构表示结合位点，英文名称表示位点名称
OSAHS是一种常见的呼吸系统疾病，其特征主要是在睡眠过程中由于呼吸暂停而出现低氧血症及睡眠结构紊乱。OSAHS可归属于中医学“鼾症”的范畴。国医大师王琦认为，OSAHS患者多属痰湿体质，故其病理因素以痰湿为
研究得出，“茯苓-半夏”药对主要活性成分的前三名为酒酵母甾醇、卡文定碱及β-谷甾醇。OSAHS由于其特征性的长期夜间反复缺氧和微觉醒，会使体内出现不同程度的炎症反应，而“茯苓-半夏”药对前三种主要活性成分对炎症有很好的抑制效果。韩国学者研
通过PPI网络分析可知，“茯苓-半夏”药对治疗OSAHS的前三位核心靶点是AKT1、IL6、TP53。AKT1是丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶的一种分型。研
从KEGG通路富集分析结果可以看出，癌症相关途径通路、PI3K-AKT通路、神经活性配体-受体相互作用通路等信号通路是“茯苓-半夏”药对治疗OSAHS的主要信号通路。癌症相关途径通路的基因有33个。一项纳入4910名OSAHS患者的多中心临床队列研
分子对接结果发现，“茯苓-半夏”药对的主要活性成分酒酵母甾醇、卡文定碱及β-谷甾醇等化合物与AKT1、IL6、TP53等核心靶点能有效结合，形成稳定的氢键和疏水作用，结合能均<-5.0 kcal/mol。这表明在分子模拟层面，“茯苓-半夏”药对的主要成分可通过与AKT1、IL6及TP53等核心靶点相结合，进而调控OSAHS患者体内的炎症状况，实现对OSAHS症状的改善，达到治疗OSAHS的效果。
综上所述，本研究通过网络药理学及分子对接技术，对“茯苓-半夏”药对治疗OSAHS的作用机制进行探讨，发现“茯苓-半夏”药对能通过调控癌症相关途径通路、PI3K-AKT通路、神经活性配体-受体相互作用通路等信号通路，作用于AKT1、IL6、TP53等核心靶点，从而发挥对OSAHS的治疗效果。这体现了“茯苓-半夏”药对药少力专，具有对OSAHS多靶点调控的优势，提示临床上可应用“茯苓-半夏”药对改善OSAHS患者体内氧化应激、炎症反应等病理、生理过程以及延缓相关并发症的发生、发展。但本研究所得的结论还需通过实验进行验证，方能更加科学地为中医药治疗OSAHS提供理论依据。
参考文献
VEASEY S C，ROSEN I M. Obstructive sleep apnea in adults［J］.N Engl J Med，2019，380（15）： 1442-1449. [百度学术]
何权瀛.睡眠呼吸暂停与世界人口全因死亡率前10位疾病的关系［J］.中国呼吸与危重监护杂志，2014，13（3）： 225-228. [百度学术]
STUBBS B，VANCAMPFORT D，VERONESE N，et al. The prevalence and predictors of obstructive sleep apnea in major depressive disorder，bipolar disorder and schizophrenia：a systematic review and meta-analysis［J］.J Affect Disord，2016，197：259-267. [百度学术]
NG S S， CHAN T O， TO K W， et al. Prevalence of obstructive sleep apnea syndrome and CPAP adherence in the elderly Chinese population［J］.PLoS One，2015，10（3）：e0119829. [百度学术]
司一妹，张海龙，李宣霖，等.中药治疗阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征疗效与安全性的Meta分析［J］.世界科学技术-中医药现代化，2020，22（6）：2120-2128. [百度学术]
蔡志胜，蔡华钰，王春娥，等. 基于数据挖掘的阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征中医用药规律分析［J］.中医药通报，2022，21（11）：29-32，36. [百度学术]
HSIN K Y， GHOSH S， KITANO H，et al. Combining machine learning systems and multiple docking simulation packages to improve docking prediction reliability for network pharmacology［J］. PLoS ONE，2013，8（12）：e83922. [百度学术]
姚海强，崔红生，王琦.国医大师王琦教授论治睡眠呼吸暂停综合征经验［J］.中华中医药杂志，2015，30 （10）：3545-3547. [百度学术]
陈志斌，兰岚.鼾症中医诊疗专家共识意见［J］.中国中医药信息杂志，2019，26（1）：1-5. [百度学术]
ALAM M B， CHOWDHURY N S， SOHRAB M H， et al. Cerevisterol alleviates inflammation via suppression of MAPK/NF-κB/AP-1 and activation of the nrf2/ho-1 signaling cascade［J］.Biomolecules，2020，10（2）：199. [百度学术]
LI W， WANG X， ZHANG H， et al.Anti-ulcerogenic effect of cavidine against ethanol-induced acute gastric ulcer in mice and possible underlying mechanism［J］.Int Immunopharmacol，2016，38：450-459. [百度学术]
NIU X， LIU F， LI W， et al. Cavidine ameliorates lipopolysaccharide-induced acute lung injury via NF-κB signaling pathway in vivo and in vitro［J］. Inflammation， 2017，40（4）：1111-1122. [百度学术]
COFTA S， WINIARSKA H M， PŁÓCINICZAK A， et al. Oxidative stress markers and severity of obstructive sleep apnea［J］.Adv Exp Med Biol， 2019， 1222： 27-35. [百度学术]
蒋琼凤，袁志辉，李进，等.蓼蓝中β‐谷甾醇的提取及其抗氧化性研究［J］.食品工业技，2015，36（6）：108-112. [百度学术]
SOTO-ROJAS L O， MARTINEZ-DAVILA I A， LUNA-HERRERA C， et al. Unilateral intranigral administration of beta-sitosterol beta-D-glucoside triggers pathological alpha-synuclein spreading and bilateral nigrostriatal dopaminergic neurodegeneration in the rat［J］. Acta Neuropathol Commun， 2020，8（1）：56. [百度学术]
XIE Y， QI Y， ZHANG Y， et al. Regulation of angiogenic factors by the PI3K/Akt pathway in A549 lung cancer cells under hypoxic conditions［J］.Oncol Lett，2017 ，13（5）：2909-2914. [百度学术]
SANKHE S， MANOUSAKIDI S， ANTIGNY F， et al. T-type C
LUO L， HONG X， DIAO B，et al. Sulfur dioxide attenuates hypoxia-induced pulmonary arteriolar remodeling via Dkk1/Wnt signaling pathway［J］.Biomed Pharmacother，2018 ，106：692-698. [百度学术]
罗超，祝春燕，潘雨萍，等.半夏多糖对脂多糖诱导人肺微血管内皮细胞损伤的保护作用［J］.中国药理学与毒理学杂志，2018，32（6）：455-461. [百度学术]
秦劭晨，王爱梅，李若瑜.茯苓酸对TNF-α诱导SH-SY5Y细胞炎症氧化应激反应和凋亡的拮抗作用研究［J］.中国中医药科技，2019， 26 （6）： 854-858. [百度学术]
HU W， CHEN S，THORNE R F，et al. TP53， TP53 target genes （DRAM， TIGAR），and autophagy［J］.Adv Exp Med Biol，2019，1206：127-149. [百度学术]
P WONG E Y，WONG S C，CHAN C M，et al.TP53-induced glycolysis and apoptosis regulator promotes proliferation and invasiveness of nasopharyngeal carcinoma cells［J］.Oncol Lett，2015，9（2） ： 569-574. [百度学术]
OLIVIER M， HOLLSTEIN M， HAINAUT P. TP53 mutations in human cancers： origins，consequences， and clinical use［J］.Cold Spring Harb Perspect Biol，2010，2（1）：a001008. [百度学术]
CAMPOS-RODRIGUEZ F，MARTINEZ-GARCIA M A，MARTINEZ M，et al.Association between obstructive sleep apnea and cancer incidence in a large multicenter Spanish cohort［J］.Am J Respir Crit Care Med，2013，187（1）：99-105. [百度学术]
GUO X， LIU Y， KIM J L，et al.Effect of cyclical intermittent hypoxia on Ad5CMVCre induced solitary lung cancer progression and spontaneous metastases in the KrasG12D+； p53fl/fl； myristolated p110fl/fl ROSA-gfp mouse［J］. PLoS One，2019，14（2）：e0212930. [百度学术]
DING W， CHEN X， LI W，et al.Genistein protects genioglossus myoblast against hypoxia-induced injury through PI3K-Akt and ERK MAPK pathways［J］.Sci Rep，2017，7（1）：5085. [百度学术]
WANG Q， SUN X， LI X，et al. Resveratrol attenuates intermittent hypoxia-induced insulin resistance in rats： involvement of Sirtuin 1 and the phosphatidylinositol-4，5-bisphosphate 3-kinase/AKT pathway［J］.Mol Med Rep，2015 ，11（1）：151-158. [百度学术]
