基于网络药理学的藏药三果汤散有效成分群与HAPC网络靶标相关性研究

High altitude Polycythemia (HAPC) Highland high incidence of serious harm to human health, hypoxia-inducible factor (HIF)-mediated erythropoietin (EPO) expression is its key mechanism. Tibetan medicine in the treatment of "long" and "blood" disorder HAPC effective, three fruit soup with a balancing role in lung, blood, is an important party HAPC Tibetan medicine interventions. This pre-project research ofnational natural science Fund (30973957) showed that HIF-1-α gene expression and specific metabolic markers is an important biological basis HAPC. Proposed "three fruit soup bulk effective components group through effects ROS/HIF/EPO network target pathway, on HAPC long, and blood disorder up overall regulation role" of hypothesis, intends with PubMed, and OMIM, database and the Cytoscape software, building the party main activity components Group on HPAC of related network model, stated both different level information of inner contact, obtained the party effective components group intervention HAPC main biology pathway and key target, HAPC in conjunction with the party model ROS/HIF/EPO impact pathways in rat experiments, revealing three fruit soup powder to reconcile HAPC "Long", "blood" the scientific connotations of mechanism and therapeutic HAPC.

高原红细胞增多症(HAPC)在高原地区发病率高，严重危害人体健康，低氧诱导因子（HIF）介导促红细胞生成素（EPO）表达是其发病关键机制。藏医治疗“隆”、“血”紊乱引起的HAPC疗效确切，三果汤散具有平衡隆、血作用，是藏医干预HAPC的重要方。本项目前期国家自然基金研究（30973957）表明：HIF-1α基因表达、特异性代谢标志物是HAPC的重要生物学基础。提出“三果汤散有效成分群通过影响ROS/HIF/EPO网络靶标通路，对HAPC隆、血紊乱起整体调节作用”的假说，拟用PubMed、OMIM等数据库及Cytoscape软件，构建该方主要活性成分群对HPAC的相关网络模型，阐明二者不同层面信息的内在联系，获得该方有效成分群干预HAPC主要生物学通路和关键靶标，结合该方对HAPC大鼠模型ROS/HIF/EPO通路影响实验，揭示三果汤散调和HAPC“隆”、“血”机制及治疗HAPC的科学内涵。

本项目以藏医药复方常用的典型三果汤散为模式药物，提出“三果汤散有效成分群通过影响ROS/HIF/EPO网络靶标通路，对HAPC隆、血紊乱起整体调节作用”的假说，针对三果汤散在藏医药发展史上作为藏药方剂的核心或者重要的组成部分被广泛使用的现状，利用pubmed数据库、人类孟德尔遗传数据库等，通过Cytoscape 软件及数据挖掘生物信息学方法，构建用三果汤活性成分群对ROS/HIF/EPO信号通路的“药物-靶标-效应”网络，分析有效成分、HAPC、基因、蛋白之间的相关性，阐明不同层面信息的内在联系，获得HAPC主要的生物学通路及关键靶标，共预测得到三果汤潜在靶点193个和70条信号通路,其中有24个靶点和25条通路与HAPC有关.实验结果表明,三果汤多元酚、黄酮类和萜类等成分可能通过参与细胞增殖、氧化反应、内分泌代谢、炎症反应等过程,增强机体免疫功能及低氧应激能力,从而多靶点、多通路协同发挥抗HAPC的作用，在此基础之上，也通过细胞实验验证了三果汤散对预测的显著性通路发挥作用明显；同时结合三果汤散对高原红细胞增多症大鼠模型ROS/HIF/EPO信号通路的影响动物实验，证明了与高原模型组相比，三果汤高剂量组和中剂量组的RBC、HGB和HCT显著降低，血液黏稠度也有显著改善，三果汤散高剂量组大鼠脑组织HIF-1a蛋白含量降低。与平原对照组相比，高原模型组大鼠血清 SOD活性显著降低，MDA含量显著升高，脑组织 HIF-1a蛋白含量显著升高, EPO浓度显著升高, EPO mRNA 表达明显升高（P<0.05）。表明，三果汤散具有明显的抗缺氧作用,能降低耗氧量、清除氧自由基、降低脂质过氧化反应、抑制缺氧造成的血流变改变、改善机体的能量代谢,这可能是其治疗高原红细胞增多症模型大鼠氧化应激损伤的作用机制。综合揭示了三果汤散调和HAPC“隆”、“血”的作用机制，为三果汤治疗HAPC、多血症的现代研究提供科学依据。