天津中医药  2026, Vol. 43 Issue (5): 620-631

文章信息

汪吴娇, 李宇轩, 刘博, 等.
WANG Wujiao, LI Yuxuan, LIU Bo, et al.
基于网络药理学与实验验证探讨络衡方防治冠状动脉微血管疾病的作用机制研究
Study on the mechanism of Luoheng Prescription in the prevention and treatment of coronary microvascular disease based on network pharmacology and experimental validation
天津中医药, 2026, 43(5): 620-631
Tianjin Journal of Traditional Chinese Medicine, 2026, 43(5): 620-631
http://dx.doi.org/10.11656/j.issn.1672-1519.2026.05.11

文章历史

收稿日期: 2026-01-10
基于网络药理学与实验验证探讨络衡方防治冠状动脉微血管疾病的作用机制研究
汪吴娇1 , 李宇轩1 , 刘博1 , 魏小棋1 , 王显2 , 常佩芬2 , 李天力3     
1. 北京中医药大学,北京 100029;
2. 北京中医药大学东直门医院,北京 100007;
3. 中日友好医院,北京 100013
摘要:[目的] 探讨络衡方防治冠状动脉微血管疾病(CMVD)的潜在机制。[方法] 1)通过网络药理学对络衡方的主要成分和治疗CMVD的靶点进行分析,运用分子对接预测核心成分与关键靶点的结合活性。2)将32只SD大鼠随机分为假手术组、模型组、络衡方组和尼可地尔组,每组8只。连续灌胃2周,再通过左心室注射月桂酸钠建立冠状动脉微血管损伤模型,采用超高分辨小动物超声仪检测冠状动脉血流储备(CFR)及心功能,苏木精-伊红(HE)染色观察心肌病理组织形态,透射电镜观察微血管内皮细胞和线粒体情况,酶联免疫吸附测定(ELISA)检测炎症因子白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子(TNF)-α水平。[结果] 1)得到络衡方治疗CMVD的44个潜在有效成分和253个潜在作用靶点;前6位关键成分为异鼠李素、槲皮素、山柰酚、华良姜素、亚麻酸,甘草素;前6位关键靶点为IL-6、TNF、信号转导和转录激活因子3(STAT3)、Jun原癌基因(JUN)、丝氨酸/苏氨酸激酶1(AKT1)、肿瘤蛋白p53(TP53);分子对接结果显示,关键活性成分与目标靶点结合力较稳定。2)动物实验结果显示,与假手术组相比,模型组CFR明显降低(P < 0.01),炎症因子IL-6和TNF-α水平明显升高(P < 0.01);心外膜大范围淋巴细胞、粒细胞浸润,局灶性间质淤血,心肌细胞坏死;微血管内皮细胞及线粒体肿胀,线粒体嵴溶解。与模型组相比,络衡方组CFR明显升高(P < 0.01),炎症因子IL-6和TNF-α水平明显降低(P < 0.01);淋巴细胞、粒细胞浸润,局灶性间质淤血以及心肌细胞坏死得到改善;微血管内皮及线粒体细胞肿胀,线粒体嵴溶解均得到改善。[结论] 络衡方可以改善月桂酸钠诱导的冠状动脉微血管损伤,提高冠状动脉血流储备,其机制可能是通过下调IL-6、TNF-α表达水平,抑制炎性反应,减轻内皮细胞和线粒体肿胀,发挥心脏保护作用。
关键词络衡方    冠状动脉微血管疾病    网络药理学    分子对接    炎症    

冠状动脉微血管疾病(CMVD)是指冠状动脉微循环结构和(或)功能障碍,引起的冠状动脉血流受损现象,最终可导致心肌缺血[1]。CMVD广泛存在于约50%以上的糖尿病、70%~85%射血分数保留的心力衰竭[2-4]以及45%~60%的非阻塞性冠状动脉疾病中[5]。其临床表现主要为心绞痛和呼吸困难。研究表明,在无心外膜冠状动脉病变的情况下,CMVD患者心绞痛发作频率仍可高达每周1~3次[3],严重影响其生活质量。而在阻塞性冠状动脉疾病中,CMVD可通过影响梗死愈合反应,加重梗死后心肌重塑,并与介入术后大约一半的再发心绞痛密切相关[5]。此外,与冠状动脉微循环正常人群相比,CMVD患者总病死率增加3.93倍,不良心血管事件增加5.16倍[6],CMVD成为心血管预后不良的独立危险因素。而临床上冠状动脉微循环障碍患者数目庞大、症状表现多样、机制复杂、常规药物治疗效果仍不理想。

络脉是从经脉中支横别出、逐层细分、遍布全身的网络系统,具有渗灌气血、濡养组织以及营、血、津、精的互渗作用,其形态和功能与冠状动脉微循环系统十分契合。王显教授根据心血管病发病急骤、病情变化多端、病程迁延反复等中医风证特点,在“病络”理论的基础上,创新性提出络风内动学说,认为凡心脉病证出现动风征象则称之络风内动[7],并在此理论指导下创制了络衡方(原络风宁1号方)。前期临床研究表明,络衡方能改善不稳定心绞痛患者临床症状,减少心绞痛发作次数和持续时间[8-9]。因此,本研究拟通过搜集络衡方的潜在活性成分,探究其作用于CMVD的靶点及机制,并通过动物实验进行验证,以期为络衡方防治CMVD提供理论依据。

1 网络药理学与分子对接 1.1 络衡方活性成分的筛选

通过TCM-SP数据库[10]http://tcmspw.com/ tcmsp.php)、HERB平台[11]http://herb.ac.cn/)以及文献检索[12]搜集络衡方(徐长卿、威灵仙、地龙、三七、黄芪、安息香、冰片)中药化学组成成分,根据口服利用度(OB)≥30%,类药性(DL)≥0.18进行活性成分筛选。将络衡方的主要成分输入PubChem数据库[13]https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/)得到药物主要成分的Isomeric SMILES,输入SwissTargetPrediction网站[14]http://www.swisstargetprediction.ch/)进行化合物的靶点预测,整理得到络衡方成分靶点库。

1.2 靶点库的建立

以“coronary microvascular dysfunction”“microvascular angina”“cardiac syndrome X”为关键词,检索GeneCards数据库[15]https://www.genecards.org/)、OMIM数据库[16]https://www.omim.org/)、PharmGkb数据库[17]https://www. pharmgkb.org/)、TTD数据库[18]https://db.idrblab.net/ttd/)、HERB数据库中的潜在靶点,合并5个数据库获取的相关靶点并删除重复值后,得到疾病靶点。

借助微生信平台(https://bioinformatics.com.cn/)将络衡方药物成分靶点与微循环障碍靶点进行交集,并绘制韦恩图。

1.3 网络的构建

将交集靶点导入STRING 11.0数据库[19],限定物种为“Homo sapiens”,设置最低交互分数>0.4,获得蛋白-蛋白相互作用(PPI)文件,导入Cytoscape 3.9.1软件,根据连接度(degree)、介度(betweenness)及紧密度(closeness)等参数获得络衡方调控CMVD的核心靶点。

通过Cytoscape3.9.1软件[20]构建络衡方治疗CMVD的“中药-成分-靶点”网络,筛选其中度值较高的成分、靶点开展后续分子对接研究。

1.4 基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析

将交集靶点导入DAVID 6.8数据库[21]https://david.ncifcrf.gov/),进行GO富集分析与KEGG通路分析,根据P < 0.05取top 20的通路,借助微生信平台对富集结果进行可视化处理。

1.5 分子对接验证

选择选取PPI网络中度值排名前10位的核心靶点与“药物-成分-靶点网络”中交集靶点最多的10个主要化合物进行分子对接。在TCMSP数据库及PubChem数据库得到络衡方主要成分的3D结构,使用OpenBabel 3.0软件[22]将Pubchem数据库下载的sdf文件格式转换为Mol2格式,同时通过PDB数据库[23]https://www.rcsb.org/)下载靶蛋白的3D结构,运用PyMOL 2.4.1软件[24]将蛋白质去水、去配体,利用AutoDock 4.2.6软件[25]对靶蛋白加氢、计算电荷处理,利用AutoDock Vina 1.1.2软件[26]进行对接,对接结果采用PyMOL 2.4.1软件进行可视化处理。

2 实验验证 2.1 实验药品与材料

络衡方药物组成:徐长卿12 g(批号220915001),威灵仙9 g(批号221110002),黄芪15 g(批号231201003),地龙12 g(批号230611002),冰片0.3 g(批号210930006),安息香0.5 g(批号230714002),购于北京美康堂医药科技有限公司,三七3 g(批号SR2230004),购于北京同仁堂参茸中药制品有限公司;尼可地尔片(喜格迈,国药准字HJ20160539,规格:5 mg×30片/盒),月桂酸钠(北京博奥拓达科技有限公司,货号S0415G),异氟烷(天津希恩思奥普德科技有限公司,货号I-0147068),戊巴比妥钠(西格玛奥德里奇贸易有限公司,货号20170308),4%多聚甲醛(北京博奥拓达科技有限公司,Top0382),磷酸缓冲盐溶液(PBS)(北京博奥拓达科技有限公司,货号Top5131),2.5%戊二醛(北京博奥拓达科技有限公司,货号Top0394),苏木精-伊红(HE)染液套装(雷根,DH0048/0004),VevoTM2100型小动物超声影像系统(加拿大VisualSonics公司),包埋机(浙江省金华市科迪仪器设备有限公司,KD-BMIV),组织摊片机(浙江省金华市科迪仪器设备有限公司,KD-TK),正置光学显微镜(日本尼康,Nikon Ci-S),全波长酶标仪(Molecular Devices,SpectraMax-190),电热恒温培养箱(北京科伟永兴,DH-250),大鼠白细胞介素(IL)-6酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒(ABclonal,RK00020),大鼠肿瘤坏死因子-α(TNF-α)ELISA试剂盒(ABclonal,RK00029)。

2.2 实验动物

雄性SPF级SD大鼠32只,体质量(200±20)g,购自北京维通利华实验动物技术有限公司,实验动物合格证号:SYXK(京)2023-0001。饲养于中日友好医院临床医学研究所实验中心动物房,恒温恒湿,无菌饲料喂养,伦理批号:ZRDWLL240019。

2.3 动物实验设计

将32只雄性SD大鼠按随机数字法分为4组,每组8只:假手术组、模型组、络衡方组、尼可地尔组。适应性喂养1周后,予相应药物灌胃2周。络衡方生药剂量为51.8 g/d,由中日友好医院中药房代煎浓缩,根据体表面积法[大鼠每日给药剂量(g/kg)=6.3×成人每日剂量(g/kg)]确定给药剂量,络衡方灌胃剂量4.662 g/(kg·d),尼可地尔灌胃1.35 mg/(kg·d)。假手术组与模型组予生理盐水2 mL灌胃。

各组连续给药2周后,进行CMVD造模。用1%的戊巴比妥钠(40 mg/kg)腹腔注射全身麻醉,刀片刮去胸前被毛,连接动物呼吸机(呼吸频率85次/min,呼吸比2∶1,潮气量每次6~8 mL),迅速于胸骨左侧第3、4肋间纵向切开皮肤,并逐层分离皮下组织,开胸破除心包膜,止血钳夹闭主动脉,同时迅速向左心室注射1 mL/kg的月桂酸钠(浓度1 mg/mL),使月桂酸钠在冠状动脉微血管末梢充分循环,约15 s后迅速取下止血钳,假手术组注入等量生理盐水,待心率稳定后使用注射器抽出胸腔空气以防止气胸,并进行逐层缝合关闭胸腔。造模24 h后留取心肌组织,经HE染色切片显示大鼠冠状动脉微血管均有血栓形成,确定造模成功[27]。造模成功后进行取材检测。

2.4 小动物超声

术后24 h行超声心动图检测左室射血分数(LVEF),左室短轴缩短率(LVFS),左心室舒张末期直径(LVDD)和左心室收缩末期内径(LVSD),并分别在基线和吸入1%和3%浓度异氟烷引起的充血状态下,使用脉冲多普勒测量左近端冠状动脉的血流速度。冠状动脉血流储备(CFR)表示为充血时峰值血流速度与基线时峰值血流速度之比。

2.5 HE染色

取出心脏组织,在预冷的磷酸缓冲盐溶液(PBS)中清洗后置于4%多聚甲醛中,固定24 h后,制作切片,采用HE染色法观察心肌组织的形态和病理变化情况。

2.6 透射电镜

取下心肌组织1 mm3,在预冷的PBS中清洗后投入2.5%戊二醛固定液,经固定、脱水、包埋、切片、染色,在透射电子显微镜下观察,采集图像。

2.7 ELISA检测

通过ELISA法检测血清IL-6和TNF-α含量。取各组小鼠血清各10 μL,根据ELISA试剂盒说明书步骤进行,使用酶标仪在OD值450处测定吸光度,根据标准品的含量计算出相应样品的含量。

2.8 数据分析

使用GraphPad Prism9软件分析作图。计量资料采用均数±标准差(x±s)表示,符合正态分布及方差齐性用方差分析,组间比较均数采用Tukey多重比较检验,P < 0.05为差异有统计学意义。

3 结果 3.1 网络药理学结果 3.1.1 络衡方活性成分筛选

根据TCMSP数据库、HERB平台及文献检索,收集整理并去重后得到络衡方68个成分,去除与疾病交集靶点无关的成分,得到与疾病交集靶点相关的主要成分44个,其中徐长卿3个,威灵仙4个,三七8个,地龙10个,黄芪13个,冰片3个,安息香3个。

3.1.2 络衡方治疗CMVD交集靶点的获取

共得到CMVD相关靶点1 348个,络衡方相关靶点754个,将靶点进行交集,并绘制韦恩图,得到共同靶点253个,见图 1。导入Cytoscape3.9.1中构建络衡方治疗CMVD的“中药-成分-靶点”网络,见图 2。该网络由310个节点、1 579条边组成,310个节点代表 7味中药的44个活性成分作用于253个交集靶点,按度值计算的排名前10位的活性成分异鼠李素、槲皮素、山柰酚、华良姜素、亚麻酸,甘草素、[(E)-3-(4-羟基-3-甲氧基苯基)丙-2-烯基](E)-3-苯基丙-2-烯酸酯、谷氨酰苯丙氨酸、4-(辛氧基)苯胺、异黄酮可能是络衡方治疗CMVD的关键成分。

图 1 络衡方与CMVD交集靶点的韦恩图 Fig. 1 Venn diagram of target points intersecting Luoheng Prescription and CMVD
图 2 络衡方治疗CMVD的中药-成分-靶点网络 Fig. 2 Chinese medicine-component-target network of Luoheng Prescription treat for CMVD
3.1.3 络衡方与CMD的PPI网络构建

将253个交集靶点导入STRING网络平台,PPI网络有253个节点,5 432条边,平均节点Degree为42.94,Betweenness为233.02,Closeness为0.002 1,设置Degree>42.94、Betweenness>233.02及Closeness>0.002 1,获得48个核心靶点,900条边。靶点度值越大,形状越大,表明靶点与网络中其他靶点连接越紧密。白细胞介素6(IL6)、肿瘤坏死因子(TNF)、信号转导和转录激活蛋白3(STAT3)、原癌基因(JUN)、丝氨酸和苏氨酸激酶1(AKT1)、肿瘤蛋白53(TP53)、B淋巴细胞瘤2基因(BCL2)、表皮生长因子受体(EGFR)、胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(CASP3)、基质金属蛋白酶9(MMP9)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARG)、转化生长因子β1(TGFB1)、前列腺素内过氧化物合酶2(PTGS2)、雌激素受体1(ESR1)、细胞间黏附分子1(ICAM1)、Toll样受体4(TLR4)、丝裂原活化蛋白激酶3(MAPK3)、雷帕霉素机制靶蛋白(MTOR)等排名靠前的20个靶点为络衡方的核心靶点,见图 3

图 3 络衡方治疗CMVD核心靶点的PPI网络 Fig. 3 PPI network of core targets for Luoheng Prescription in treating
3.1.4 GO功能富集分析与KEGG信号通路分析

将253个共有靶点导入DAVID数据库中,进行GO功能及KEGG通络富集分析。以P < 0.05为筛选条件,GO富集分析分别选取生物过程(BP)、细胞组分(CC)、分子功能(MF)的前10条通路,利用微生信在线作图工具对GO富集结果进行可视化处理,经分析GO生物过程多富集在对异生物刺激的反应、对蛋白激酶B信号的积极调节、MAPK级联的正向调节、细胞增殖的正向调节、蛋白质磷酸化、炎症反应等;细胞组分主要为质膜、质膜的组成部分、细胞表面、受体复合物等;分子功能主要为蛋白丝氨酸/苏氨酸/酪氨酸激酶活性、蛋白酪氨酸激酶活性、跨膜受体蛋白酪氨酸激酶活性、酶结合、ATP结合等,见图 4

图 4 GO功能富集分析 Fig. 4 GO functional enrichment analysis

通过DAVID数据库对靶点进行KEGG信号通路富集,以P < 0.05为筛选条件,得到177条信号通路,采用微生信在线作图工具对P值排序前20位的KEGG信号通路进行可视化处理,见图 5。提示络衡方发挥功效的主要信号通路显著富集在癌症的发病途径、表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂的抗药性、糖尿病并发症中的晚期糖基化终末产物(AGE)/晚期糖基化终末产物受体(RAGE)信号通路、内分泌抵抗、癌症中的蛋白多糖、磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)信号通路、前列腺癌、胰腺癌、脂质和动脉粥样硬化等。

图 5 KEGG信号通路富集分析(前20位) Fig. 5 KEGG signal pathway enrichment analysis(Top 20)
3.1.5 分子对接结果

将筛选的络衡方10个主要活性成分的分子配体与PPI网络中度值排名前10位的核心靶点进行对接,结果见表 2,一般用结合能评估成分与靶点的结合能力,结合能 < 0,表明化合物与蛋白可自发结合,结合能越低,两者相互作用可能性越大。若结合能 < -1.2 kcal/mol,则认为活性成分与靶点具有更好的结合能力。在本研究100对“成分-靶点”结合对中,有92对结合能 < -1.2 kcal/mol,表明核心成分与关键靶点之间具有较稳定的结合能力,见图 6。其中,3对结合能 < -5 kcal/mol,结合最为稳定的分子对接结果分别为TNF与华良姜素、JUN与甘草素、JUN与[(E)-3-(4-羟基-3-甲氧基苯基)丙-2-烯基](E)-3-苯基丙-2-烯酸酯,见图 7

注:IL6,白细胞介素6;TNF,肿瘤坏死因子;STAT3,信号转导和转录激活蛋白3;JUN,原癌基因;AKT1,丝氨酸和苏氨酸激酶1;TP53,肿瘤蛋白53;BCL2,B淋巴细胞瘤2基因;EGFR,表皮生长因子受体;CASP3,胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3;MMP9,基质金属蛋白酶9。 图 6 络衡方治疗CMVD的主要成分与核心靶点蛋白受体的热图 Fig. 6 Heatmap of the primary constituents and core target protein receptors of Luoheng Prescription in treating CMVD
注:图A,TNF与华良姜素分子对接及互作表面构象图;图B,JUN与甘草素分子对接及互作表面构象图;图C,JUN与[(E)-3-(4-羟基-3-甲氧基苯基)丙-2-烯基](E)-3-苯基-2-丙烯酸酯分子对接及互作表面构象图。 图 7 分子对接示意图 Fig. 7 Molecular docking schematic diagram
3.2 实验验证结果 3.2.1 超声结果

造模24 h后,对大鼠进行超声检测。结果显示,在吸入3%异氟烷后,假手术组的左近端冠状动脉的血流速度明显增加,与假手术组相比,模型组左近端冠状动脉的血流速度变化不是很明显,见图 8。与假手术组相比,模型组的CFR明显降低(P < 0.01);与模型组相比,络衡方组与尼可地尔组的CFR显著升高(P < 0.01),且具有统计学意义,见图 9

注:图A,假手术组;图B,模型组;图C,尼可地尔组;图D,络衡方组。 图 8 冠状动脉血流储备比较 Fig. 8 Comparison of CFR
注:与假手术组相比,*P < 0.05,**P < 0.01;与模型组相比,##P < 0.01。 图 9 CFR值比较 Fig. 9 Comparison of CFR values

图 10图 11所示,与假手术组相比,模型组的LVEF、LVFS、LVDD、LVSD无明显变化(P>0.05)。考虑月桂酸钠具有强烈的内皮损伤作用,可导致血管内膜损伤、脱落、穿孔,促进血小板黏附、聚集,形成闭塞性血栓造成冠状动脉微循环阻塞,而不影响较大的动脉[28-29],更接近临床实际病理过程[30]。与模型组相比,络衡方组的LVEF值和LVFS值明显升高(P < 0.05),LVSD明显降低(P < 0.05),LVDD变化不明显;尼可地尔组LVEF值和LVFS值明显升高(P < 0.05),LVDD和LVSD明显降低(P < 0.05),差异有统计学意义。

注:图A,假手术组;图B,模型组;图C,尼可地尔组;图D,络衡方组。 图 10 超声心动图比较 Fig. 10 Comparison of echocardiograms
注:与模型组相比,*P < 0.05。 图 11 超声心动图LVEF、LVFS、LVDD和LVSD值比较 Fig. 11 Comparison of LVEF, LVFS, LVDD and LVSD values on echocardiography
3.2.2 HE染色结果

HE染色大鼠心脏切片于200倍电子光学显微镜下,假手术组心脏组织心外膜、心内膜及心肌层结构清晰,未见明显异常;心肌纤维着色均匀,走向一致,细胞分界清晰;间质血管未见明显异常;未见明显坏死及炎性细胞浸润。模型组大范围心外膜可见淋巴细胞、粒细胞浸润,局灶性间质淤血;多灶性心肌细胞坏死,较多纤维结缔组织增生修复,多灶性间质出血。尼可地尔组心外膜可见少量淋巴细胞、粒细胞浸润;偶见心肌细胞坏死,胞核溶解,胞质崩解,较多纤维结缔组织增生修复,可见新生血管;间质少量血管淤血。络衡方组心外膜可见少量淋巴细胞、粒细胞浸润;心肌层偶见心肌细胞坏死,胞核溶解,胞质崩解,较多纤维结缔组织增生修复,取代原来的心肌细胞,可见新生血管;局灶性间质淤血。见图 12。结果表明,络衡方可减轻月桂酸钠诱导的大鼠冠状动脉微血管血栓阻塞程度和心肌组织损伤,减轻炎性细胞浸润,促进血管新生。

注:图A,假手术组;图B,模型组;图C,尼可地尔组;图D,络衡方组。 图 12 心肌组织HE染色(×200) Fig. 12 Myocardial tissue, haematoxylin and eosin stain(×200)
3.2.3 透射电镜结果

透射电子显微镜下取8 000倍放大采集图像分析,假手术组形态基本正常;模型组微血管内皮细胞肿胀,内皮细胞质增厚,细胞核周隙明显增宽,血管腔内存在血栓,线粒体肿胀,线粒体嵴溶解成絮状,有少量脂滴;尼可地尔组微血管基底膜轻微皱缩,内皮细胞形态无明显肿胀,管腔内未见血栓,心肌肌原原纤维排列松散,可见少量线粒体嵴溶解;络衡方组微血管基底膜可见皱缩,内皮细胞轻微肿胀,血管腔内未见血栓,少量线粒体溶解,有少量脂滴。结果表明,尼可地尔和络衡方可减轻微血管内皮水肿、减少微血栓、减轻心肌细胞内线粒体损伤而缓解CMVD大鼠心肌微血管损伤。见图 13图 14

注:图A,模型组;图B,假手术组;图C,尼可地尔组;图D,络衡方组。 图 13 各组大鼠微血管内皮细胞(×8 000) Fig. 13 Microvascular endothelial cells of rats in each group(×8 000)
注:图A,模型组;图B,假手术组;图C,尼可地尔组;图D,络衡方组。 图 14 各组大鼠心肌组织超微结构(×8 000) Fig. 14 Ultrastructure of myocardial tissue of rats in each group(×8 000)
3.2.4 ELISA结果

与假手术组相比,模型组大鼠血清IL-6、TNF-α含量明显升高(P < 0.01)。与模型组相比,尼可地尔组及络衡方组大鼠血清IL-6、TNF-α含量明显降低(P < 0.01)。且尼可地尔组与络衡方组血清IL-6、TNF-α含量组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表 1

表 1 各组大鼠IL-6、TNF-α血清含量比较(x±s Tab. 1 Comparison of serum IL-6 and TNF-α levels of rats among groups(x±s)  
pg/mL
组别 动物数 IL-6 TNF-α
假手术组 8 25.17±10.60 1.28±0.40
模型组 8 86.68±20.66** 3.93±1.28**
尼可地尔 8 39.19±19.08## 2.35±1.00##
络衡方 8 44.51±12.28## 2.47±1.01##
注:与假手术组相比,*P < 0.05,**P < 0.01;与模型组相比,#P < 0.05,##P < 0.01。
4 讨论

CMVD属中医“胸痹”范畴,其基本病机为本虚标实,冠心病气虚血瘀病机理论已得到业界公认,但“气虚血瘀”主要阐述心血管疾病稳定期最常见的病因病机,目前尚未出现针对其不稳定期的病机描述。因此,王显教授在上述理论基础上,结合“病络”理论,提出了“络风内动”学说[7],并创制了络衡方。该方由徐长卿、威灵仙、地龙、黄芪、三七、冰片、安息香等组成。方中以徐长卿为君药,具有袪风活血、通络止痛之效;威灵仙和地龙是为臣药,威灵仙祛风除湿止痛,地龙搜风通络,以食血之虫,飞者走络中气分,走者走络中血分,无微不入,无坚不破。而CMVD多病程日久,迁延不愈,久病久痛久瘀入络,凝痰败瘀混处络中,非草木药物之攻逐可以奏效,虫类通络药则独擅良能。黄芪、三七补气活血除风为佐,冰片、安息香开窍祛风为使,全方重视风药及通络药物的应用,共奏祛风通络,活血止痛之效。

现代研究表明徐长卿提取物可通过调节细胞内钙离子浓度,产生血管舒张作用,有效增加冠状动脉血流量,对心血管系统具有保护作用[31];威灵仙提取物可以在人血管细胞黏附分子-1(VCAM-1)和细胞间黏附分子-1(ICAM-1)的转录过程中降低对TNF-α的诱导,同时抑制p65蛋白的转位和蛋白核因子-κB抑制蛋白α(IκBα)的磷酸化水平,降低氧化酶NADPH氧化酶4(NOX4)和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)的氧化活性,并通过抑制氧化应激过程降低炎症反应[32];地龙提取物可通过激活抗凋亡蛋白B细胞淋巴瘤-2(Bcl-2)和B细胞淋巴瘤-超大型(Bcl-xL),下调TNF-α水平,抑制脂多糖(LPS)诱导的心肌细胞凋亡,发挥心脏保护作用[33];黄芪主要成分可通过抑制NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)炎症小体活化,降低IL-18和IL-1β水平,发挥抗炎作用[34];三七提取物可以通过降低核转录因子-κB(NF-κB)、TNF-α、IL-6水平,增加谷胱甘肽过氧化物酶和超氧化物歧化酶水平,减少丙二醛表达,发挥抗炎、抗氧化应激作用[35];冰片能通过其强劲的一氧化氮(NO)生物活性,通过NO-3-NO-2-NO补充途径,在血管内皮细胞受损和一氧化氮合酶功能缺陷时发挥良好的治疗作用[36];安息香可通过抑制乳酸脱氢酶、TNF-α及IL-8等炎症介质活性发挥抗炎作用,并对TNF-α诱导的内皮细胞损伤有一定的改善作用[37],这为络衡方治疗CMVD的机制提供了证据。

冠状动脉血流储备是反映冠状动脉血流动力学的重要指标。本研究结果显示,造模成功的大鼠CFR均有显著降低,而尼可地尔组与络衡方组大鼠CFR显著高于模型组,且尼可地尔组与络衡方组间比较无明显差异,提示尼可地尔及络衡方均可显著改善冠状动脉微血管损伤大鼠的CFR,且效果相当。冠状动脉微循环内皮细胞损伤是CMVD发生发展的核心环节[1]。本研究透射电镜结果表明络衡方可减轻微血管内皮水肿、减少微血栓、减轻心肌细胞内线粒体损伤。尽管CMVD的病理机制尚未完全阐明,但细胞活性氧过量产生和积累引起的氧化应激和炎症反应被认为是驱动CMVD发展的关键致病机制[38]。本研究HE染色结果显示,络衡方组心外膜淋巴细胞、粒细胞浸润、心肌细胞坏死等均较模型组减少,且可见新生血管,表明络衡方可改善月桂酸钠诱导的大鼠心肌组织损伤,减轻炎性细胞浸润,促进血管新生。IL-6和TNF-α是经典的促炎细胞因子。本研究ELISA结果提示,络衡方可能通过降低大鼠IL-6和TNF-α水平降低炎症反应,发挥心脏保护作用。

综上所述,络衡方的活性成分与多个炎症、氧化应激、血管生成相关靶点如IL6、TNF、AKT1、JUN等成功对接,可作用于PI3K/AKT、JAK3/STAT3、JUN、IL1/IL6等多条信号通路,并通过抗炎、抗氧化应激、促进血管生成、调节自噬、改善血管内皮功能等调节心肌氧供平衡,发挥心脏保护作用。本研究初步探索了络衡方治疗CMVD的作用机制,为络衡方在CMVD中的临床运用提供了实验依据,也为丰富和发展CMVD的中医治法提供了新的视角。

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Study on the mechanism of Luoheng Prescription in the prevention and treatment of coronary microvascular disease based on network pharmacology and experimental validation
WANG Wujiao1 , LI Yuxuan1 , LIU Bo1 , WEI Xiaoqi1 , WANG Xian2 , CHANG Peifen2 , LI Tianli3     
1. Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 100029, China;
2. Dongzhimen Hospital of Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 100007, China;
3. China-Japan Friendship Hospital, Beijing 100013, China
Abstract: [Objective] To explore the potential mechanism of Luoheng Prescription for the treatment of coronary artery microvascular disease(CMVD). [Methods] 1) We analyzed the main components and targets for the treatment of CMVD of Luoheng Prescription through network pharmacology and used molecular docking to predict the binding activities of the core components and the key targets. 2) Thirty-two SD rats were randomly divided into the sham-operation group, the model group, the Luoheng Prescription group, and the Nicorandil group, with eight rats in each group. These rats were gavaged continuously for 2 weeks. Then, the coronary microvascular injury model was established by left ventricular injection of sodium laurate. The coronary flow reserve(CFR) was detected by ultra-high-resolution small animal ultrasonography, and myocardial pathological histomorphology was observed by hematoxylin-eosin staining. Transmission electron microscopy was used to observe microvascular endothelial cells and mitochondria. Enzyme-Linked Immunosorbent Assay(ELISA) was used to detect the levels of the inflammatory factors interleukin-6(IL-6) and tumor necrosis factor-α(TNF-α). [Results] 1) We obtained 44 active ingredients and 253 targets for the treatment of coronary artery microvascular disease by Luoheng Prescription; the top six core ingredients were isorhamnetin, Quercetin, Kaempferol, Jaranol, Linolenic acid, and Liquiritigenin; and the top six key targets were IL-6, TNF, signal transducer and activator of transcription 3(STAT3), Jun Proto-Oncogene(JUN), Serine/Threonine Kinase Proteins 1(AKT1), and tumor protein p53(TP53);the molecular docking results show that the binding of the key active ingredients to the target targets is more stable. 2)The results of animal experiments showed that compared with the sham-operated group, the model group had significantly lower CFR(P < 0.01) and higher levels of the inflammatory factors IL-6 and TNF-α(P < 0.01);extensive epicardial infiltration of lymphocytes and granulocytes, focal mesenchymal stasis, and necrosis of cardiomyocytes; and swelling of microvascular endothelium, mitochondria, and mitochondrial cristae lysis. Compared with the model group, CFR was significantly increased(P < 0.01), and the levels of inflammatory factors IL-6 and TNF-α were significantly decreased(P < 0.01) in the Luoheng Prescription group; lymphocyte and granulocyte infiltration, focal mesenchymal stasis, and necrosis of cardiomyocytes were ameliorated; and microvascular endothelial and mitochondrial cell swelling, and mitochondrial cristae lysis were all improved. [Conclusion] Luoheng Prescription can improve the coronary microvascular injury induced by sodium lauryl silicate and increase CFR. The mechanism may involve inhibiting the inflammatory response and reducing the swelling of endothelial cells and mitochondria by down-regulating the expression levels of IL-6 and TNF-α, thereby exerting cardioprotective effects.
Key words: Luoheng Prescription    coronary microvascular disease    network pharmacology    molecular docking    inflammation