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啤酒花（Humulus lupulus L.）别名忽布、香蛇麻、蛇麻花、啤瓦古丽（维吾尔语），为桑科葎草属植物，是我国新疆药食兼用的特色资源植物。同时，啤酒花还是啤酒酿造的重要原料之一，其不仅赋予了啤酒独特的风味，还延长了啤酒的保质期。人类使用啤酒花已有2000多年的历史，早在公元前2世纪，古巴比伦就曾栽培使用啤酒花。13世纪，啤酒花开始作为草药使用。1516年，德国颁布法令，将啤酒花限定为啤酒的唯一苦味添加剂[1]。啤酒花的花序中含有黄酮类、树脂类、多酚、多糖等多种化学成分，这些成分使其具有抗菌、抗肿瘤、抗氧化、降血糖、降血压，以及雌激素样等药理作用[2]。近年来，啤酒花在抗骨质疏松领域研究较多，展现出广阔的前景，现就有关情况作概要介绍。
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树脂类化合物为啤酒花中的主要成分，具有广泛的生物活性。欧洲酿造协会（EBC）根据不同有机溶剂中树脂类成分的溶解度差异，将其分为软树脂和硬树脂[3]。其中，α-酸和β-酸是啤酒花中最具代表性的软树脂类成分，也是啤酒花独特味道的主要来源。α-酸主要包括葎草酮（图1A）及其同系物，β-酸主要包括蛇麻酮（图1B）及其同系物[4]。在啤酒花中，β-酸含量较α-酸低，易被氧化形成β-软树脂。α-酸在一定条件下易转化为异α-酸，此类成分为啤酒中的主要苦味成分[5]。
图 1 啤酒花树脂类成分葎草酮（A）和蛇麻酮（B）结构式
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以黄腐酚（图2）为代表的黄酮类成分是啤酒花中重要的化学成分。根据母核结构的不同，可将其分为黄酮类、查尔酮类及黄烷类[6]。黄腐酚为啤酒花特有的异戊烯基类黄酮，最早被Power等[7]分离鉴定得到，主要集中在啤酒花蛇麻腺中，目前因其广泛的药理活性而备受关注。
图 2 啤酒花黄酮类成分黄腐酚结构式
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啤酒花中的挥发油类成分均由啤酒花的蛇麻腺分泌，是啤酒花香味的来源。啤酒花挥发油主要含有石竹烯、香叶烯、葎草烯、法呢烯等及其脂、酮、醇类化合物[8]。早期研究普遍认为，萜烯类在啤酒花风味中起关键作用，但近年来研究表明，亲水性较强的萜烯醇类对啤酒花风味贡献更为突出[9]。
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骨质疏松症是以骨量降低和骨微结构破坏为特点的全身性骨代谢疾病。在欧洲，啤酒花提取物用于治疗绝经后骨质疏松症。近年来，啤酒花在防治骨质疏松方面的作用受到广泛关注，其可能通过发挥雌激素样作用、缓解氧化损伤、调节骨形成-骨吸收平衡等途径维持骨稳态，来防治骨质疏松。
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雌激素缺失是骨质疏松发病的主要因素之一[10]。啤酒花中的黄酮类成分8-异戊二烯基柚皮素（8-PN），是脱甲基黄腐酚的一种异构物，也是目前分离得到的最有效的植物雌激素[11]。早在2002年，Miligan等[12]即发现天然和人工合成的8-PN在人雌激素受体转染的酵母菌以及雌激素反应的人Ishikawa Var-I细胞中均显示出相似的生物活性，8-PN与两种构型的雌激素受体（ER-α、ER-β）均展现出良好的结合能力。体外筛选实验发现，其雌激素活性高于包括香豆素在内的多种常用植物雌激素。作为啤酒花中最具代表性的黄酮类成分黄腐酚同样具有显著的植物雌激素样作用。研究发现，在去卵巢小鼠中，30和90 mg/(kg·d)的黄腐酚均可显著抑制去卵巢小鼠雌激素缺失所致的体重增加，提高雌激素（E2）水平，抑制碱性磷酸酶（ALP）、抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）等骨转换指标的高表达，并改善去卵巢小鼠的骨微结构破坏，增强骨密度，防治骨质空洞[13]。
啤酒花中的多种树脂类成分同样具有雌激素样作用。Holick等[14]在为期14周的临床试验中发现，树脂类成分、小檗碱、维生素D和维生素K配伍应用，可调节绝经后妇女的骨代谢水平，降低骨转换标志物骨钙素（OCN），并显著提高患者血清25-羟基维生素D含量，减少骨质丢失。Keiler等[15]以去卵巢大鼠为研究对象，观察标准酒花提取物对大鼠骨丢失的防治作用，结果显示，标准酒花提取物可显著减少大鼠胫骨干骺端破骨细胞的数量，并防止雌二醇消耗导致的骨小梁厚度减少，防治雌激素缺失所致的骨质疏松。
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雌激素或雄激素缺失会降低骨骼防御氧化应激的能力，从而造成骨质流失，因此，高氧化应激水平与性激素缺乏同为诱发骨质疏松的重要原因[16]。黄酮类化合物大多有酚羟基以及较大的空间位阻，因此，多具有不同程度的抗氧化活性。吴婕等[17] 在研究黄腐酚与其他食品中成分的抗氧化作用时发现，黄腐酚与食品酸味剂柠檬酸、柠檬酸钠、维生素C对DPPH体系均存在协同抗氧化活性。Suh等[18]发现黄腐酚可通过激活氧化应激的关键通路Nrf2来降低MC3T3-E1成骨细胞的氧化损伤，同样证实了黄腐酚具有抗氧化作用。
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成骨细胞的骨形成与破骨细胞的骨吸收在骨代谢中共同发挥作用，以维持骨稳态[19]。研究表明，在成骨细胞MC3T3-E1水平上，黄腐酚可显著上调ALP和成骨标记基因骨形成蛋白（BMP-2）、骨涎蛋白（BSP）的表达，并通过调控p38 MAPK和ERK信号通路相关机制，激活转录因子RUNX2，促进骨形成[20]。本课题组前期研究发现，黄腐酚既可以促进原代成骨细胞的增殖、ALP活性以及骨矿化水平，又可以提高骨形成相关蛋白BSP、BMP-2 和骨桥蛋白（OPN）的表达水平[13]。在抑制破骨细胞骨吸收方面，黄腐酚可通过破坏RANK与TRAF6之间的结合，抑制破骨细胞生成过程中NF-κB和Ca2+/NFATc1信号通路，并抑制破骨细胞生成相关标记基因，如组织蛋白酶K（CtsK）、活化T细胞核因子1（NFATc1）以及TRAP的表达，从而抑制骨吸收[21]。
啤酒花树脂类成分同样可以调节骨代谢平衡。蛇麻酮可显著促进成骨细胞增殖，提高ALP活性，促进骨矿化结节，并促进骨形成相关蛋白OCN、BSP和BMP-2的表达。葎草酮也可显著促进成骨细胞活性，并提高骨形成相关蛋白OCN、OPN、BSP和BMP-2的表达。在破骨细胞水平上，蛇麻酮和葎草酮均可降低破骨细胞数目，抑制破骨相关蛋白CtsK、金属基质蛋白酶9（MMP-9）的表达[22]。此外，本课题组前期还发现啤酒花乙醇提取物可显著促进成骨细胞的增殖、ALP活性及骨矿化结节，促进骨形成相关蛋白OPN和BMP-2的表达；并显著抑制破骨相关蛋白TRAP、CtsK、和MMP-9的表达，以维持骨代谢平衡，防止骨吸收大于骨形成所致的骨质流失[23]。
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啤酒酿制是啤酒花最为传统的一种应用方式，人体中的黄腐酚及相关异戊二烯黄酮类成分主要通过喝啤酒摄入[24]。近年来，啤酒花作为一种特色中药，其药食两用的特性得到了越来越多的关注。相关的健康产品，如美国西楚（Citra）、捷克萨兹（Saaz）的啤酒花颗粒、澳大利亚澳萃维（Nature's Way）啤酒花胶囊、芬兰麦诺美（Menomax）啤酒花浓缩片等层出不穷。现代研究已发现一些啤酒花相关产品在抗骨质疏松方面具有良好的活性。Ban等[25]采用去卵巢大鼠骨质疏松模型，研究Lifenol®的啤酒花提取物防治骨质疏松的作用，结果发现，该产品可显著改善去卵巢所致的大鼠体重增加，调节血脂和脂肪聚集，降低血流速度，改善大鼠潮热，并显著增加大鼠股骨的骨密度，改善骨质疏松。有直接证据表明，喝啤酒可以预防骨质疏松症。Kondo[26]以去卵巢大鼠为骨质疏松模型，研究啤酒对骨质疏松症的影响。结果发现，啤酒能显著抑制去卵巢引起的大鼠股骨骨丢失，且这种抑制作用在单用酒精或不加啤酒花酿造的啤酒中均没有呈现，表明啤酒中抗骨质疏松的活性成分来自啤酒花。此外，Ferk等[27]发现，人类连续饮用黄腐酚饮料14 d后，体内的氧化性嘌呤含量显著降低，氧化损伤程度得到缓解，且血清雌激素及骨钙素水平相对下降，骨代谢紊乱得到显著改善。
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学术界对啤酒花的起源地尚无定论，部分学者认为，啤酒花起源于中国[28-29]。在我国，啤酒花的发源地位于黑龙江省东南部的尚志市。1960年，国家轻工业部决定把新疆农场建成国家啤酒花生产基地，并从山东青岛、东北一面坡引进啤酒花。后经过40年的努力，啤酒花种植面积已达185.2公顷，成为新疆地区的主要经济作物之一。
我国的野生啤酒花种群主要分布在新疆的天山和阿尔泰山山脉附近。新疆地区由于光照充足，昼夜温差大，非常适宜啤酒花种植业的发展，并逐渐形成了范围广、规模大、生境类型多，且其成熟期差异明显的野生种质[3]。然而，近些年，啤酒花的资源开发及生产状况不容乐观。由于新疆地区种植的啤酒花主要是从美国、德国引进的品种，在异地栽培时间过长，生长性能下降，病虫害严重，品种退化严重，导致药材品质下降。再就目前常见的优质香型、香型、苦型和高α-酸型啤酒花的不同品种来看，α-酸含量高者大于8%（高α-酸型），低者3%～4%（苦型、香型），α-酸与β-酸比值高者大于2.0（高α-酸型），低者低于1.0（优质香型）。由此看来，重点活性成分苦味酸类在不同类型啤酒花中的含量、比例组成差异极大[4]。这就使得我们应加强从源头上的育种研究，改进抗病性，增加产量和苦味酸类成分的含量，利用栽培品种和育种系（或野生啤酒花）在合适条件下复合优良性状。
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现代药理学研究分别从体内和体外实验明确了啤酒花及其活性成分的抗骨质疏松作用。黄腐酚、蛇麻酮和葎草酮均能够促进骨形成和抑制骨吸收，但其抗骨质疏松的深层次机制仍有待阐明。啤酒花对女性绝经后骨质疏松具有防治作用，但对老年性骨质疏松的作用尚不明确。因此，笔者认为阐明啤酒花及其活性成分的作用机制，既是为啤酒花临床应用及转化提供理论基础，亦可为拓展啤酒花的应用范围提供依据。此外，我国啤酒花资源丰富，但种质资源、遗传背景、亲缘关系不清，导致药材品质参差不齐。因此，摸清啤酒花种质资源家底，构建种质资源库；探讨不同基因在种群中的分布频率，弄清种群间的亲缘关系，建立药材的质量标准，方能为啤酒花活性研究和开发提供品质保障。
Application and prospect of Humulus lupulus L. in anti-osteoporosis
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摘要: 啤酒花是我国新疆药食兼用的特色资源植物。除广泛用于啤酒酿制外，人们很早就认识到啤酒花的药用价值，尤其是将其用于绝经后骨质疏松的治疗。现代药理研究发现，啤酒花的多种活性成分在抗骨质疏松药物研发方面具有巨大潜力。然而，近年来，我国野生啤酒花资源品种退化严重，活性成分含量差异较大。保障优良的啤酒花种质资源，是啤酒花开发利用的前提。本文就啤酒花的主要化学成分及其防治骨质疏松症的作用及相关应用进行综述，并就目前存在的问题进行探讨，旨在为啤酒花抗骨质疏松的开发利用提供借鉴。Abstract: Humulus lupulus is a kind of special resource plant used both as medicine and food in Xinjiang. In addition to being widely used in beer brewing, Humulus lupulus has long been recognized for its medicinal value, especially for the treatment of postmenopausal osteoporosis. Modern pharmacological research shows that its active components have great potential in the development of anti-osteoporosis drugs. However, in recent years, the wild Humulus lupulus resources in China have been seriously degraded, and the contents of active components are quite different. Ensuring high-quality Humulus lupulus germplasm resources is a prerequisite for the development and utilization of Humulus lupulus. This paper reviews the major chemical components of Humulus lupulus and their effects and application in the prevention and treatment of osteoporosis, and discusses the existing problems, aiming to provide a reference for the development and utilization of Humulus lupulus against osteoporosis.
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Key words:
- Humulus lupulus /
- chemical constituents /
- osteoporosis
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脂肪性肝病（脂肪肝）是由各种原因引起的以肝细胞弥漫性脂肪变为病理特征的一种临床综合征，多数患者伴有代谢性疾病、心血管疾病与胆道系统疾病。根据流行病学调查研究显示：全球25%的成人患有脂肪肝，我国脂肪肝的患病率高达27%且有逐渐年轻化的趋势[1]。脂肪肝可逐步发展为肝炎、肝硬化甚至肝癌，故而早期干预脂肪肝的发展是保障广大人民健康与减轻国家医疗负担的重要举措。现代医学主要通过调整生活方式、应用抗肝损伤及抗代谢紊乱的药物（如他汀类）进行治疗。目前，中西医结合治疗脂肪肝越来越被当代社会推崇。降脂护肝胶囊是原湖州福音医院中医科老中医赵文敏主任医师多年的经验用方，于20世纪90年代已在该院推广使用，并形成院内协定处方。其由山楂、姜黄、茵陈、葛根和决明子五味中药组成，具有平肝降脂、活血化瘀的作用，将其与西药配合应用对脂肪肝的治疗效果显著[2-3]，但其作用机制尚不明确。本文旨在应用网络药理学的方法对降脂护肝胶囊的作用机制进行探究，以期为日后的实验研究与临床应用提供一定的理论依据。
1. 材料与方法
1.1 药物靶点的筛选
本研究采用计算系统生物学实验室的中药系统药理学数据库和分析平台 (TCMSP；http://lsp. nwu.edu.cn/tcmsp.php) 与Traditional Chinese Medicines Integrated Database (TCMID；http://119.3.41.228:8000/tcmid/search/) 检索中药姜黄、茵陈、葛根和决明子的活性成分。因山楂在TCMSP数据库中未收录，笔者应用TCMID对山楂进行活性成分检索，利用TCMID对其余中药的活性成分进行补充。根据化合物口服生物利用度 (OB) 与类药性 (DL) 进行筛选，OB 阈值设为 OB≥30%，DL 阈值设为 DL≥0.18[4-5]。此外，由于齐墩果酸、熊果酸、葛根素、姜黄素和6,7-二甲氧基香豆素等化合物已被证实具有较好的降脂作用，而且在降脂护肝胶囊中的含量也较高，故将上述化合物也纳入活性成分范围内[6-8]，并通过TCMSP数据库获取成分靶点。
1.2 疾病靶点的收集
以 “fatty liver” “liver steatosis”等为关键词检索 GeneCard（https://www.genecards.org/）数据库与OMIM数据库（https://omim.org/），收集与脂肪肝相关的作用靶点[9]。
1.3 构建化合物-靶点网络
为明确疾病靶点与药物靶点之间的关系，将两部分靶点进行交集，输入 Cytoscape软件构建化合物-靶点网络。Cytoscape 软件的核心架构是网络，每个节点是基因或活性成分，节点与节点之间的连接代表这些生物分子之间的相互作用，节点的度值代表网络中节点与节点相连的数目，度值越大说明该活性成分或靶点处于越核心的位置。
1.4 构建蛋白相互作用网络
为更深层次探究靶点之间的相互作用关系，将交集所得的共同靶点上传至线上软件String10.5 (http://stringdb.org)，构建蛋白相互作用网络。物种选择为 Homosapiens，置信度设置为>0.9，其余参数保持默认设置，获取 PPI 网络。
1.5 生物过程与通路分析
利用 R Project 中的 org.Hs.eg.db 程序包（http://www.bioconductor.org/packages/ release /data /annotation/html/org.Hs.eg.db.html）将基因 symbols 转变为 Entrez IDs，进而利用 clusterProfiler 程序包（3.6 版）（http://bioconductor.org/packages http://bioconductor.org/packages/release/bioc/html/clusterProfiler.html）对网络进行 GO 分析和 KEGG 通路分析。设定 P<0.05，并按照涉及的靶点数目多少进行排序，获取 GO 富集分析的前20个条目以及 KEGG 富集的前 20 条信号通路[10]。
2. 结果
2.1 潜在活性成分的筛选与对应靶点的收集
通过TCMSP数据库检索到决明子活性成分68个，姜黄活性成分52个，葛根活性成分18个，茵陈活性成分53个，通过TCMID数据库检索到山楂活性成分94个，茵陈活性成分58个，姜黄活性成分109个，葛根活性成分51个，决明子活性成分57个。根据OB≥30%与DL≥0.18，筛选出决明子活性成分14个，葛根活性成分4个，茵陈活性成分13个，姜黄活性成分3个，山楂活性成分3个。将山楂中的齐墩果酸、熊果酸、咖啡酸、金丝桃苷、表儿茶素，葛根中的葛根素、黄豆苷元，姜黄中的姜黄素、双去甲氧基姜黄素、去甲氧基姜黄素、二氢姜黄素与茵陈中的滨蒿内酯，纳入活性成分范围。其中，MOL000358（β-谷甾醇）为茵陈和葛根的共有成分，MOL000953（胆甾烷醇）为姜黄和决明子的共有成分，MOL000449（豆甾醇）为决明子和姜黄的共有成分。按照类别计数符合标准的活性成分共计46个，部分化合物见表1。通过TCMSP数据库获取上述中药活性成分的靶点，除去重复靶点，共获得靶点133个。
表 1 降脂护肝胶囊部分活性成分化合物编号 化合物名称 口服生物利用度 类药性 MOL000953 胆甾烷醇 37.87 0.68 MOL000493 菜油甾醇 37.58 0.71 MOL005043 (3β,24R)-麦角甾-5-烯-3-醇 37.58 0.71 MOL000354 异鼠李素 49.60 0.31 MOL000358 β-谷甾醇 36.91 0.75 MOL004609 茵陈黄酮 48.96 0.41 MOL005573 芫花素 37.13 0.24 MOL007274 玄参黄酮 30.35 0.30 MOL008039 异茵陈黄酮 57.40 0.41 MOL008040 异泽兰素 46.11 0.33 MOL008041 泽兰素 42.55 0.37 MOL008043 茵陈色原酮 57.56 0.31 MOL008046 去甲氧基茵陈色原酮 52.33 0.25 MOL008047 阿特匹林A 68.32 0.24 MOL000098 槲皮素 46.43 0.28 MOL000392 芒柄花黄素 69.67 0.21 MOL006466 红镰玫素 45.55 0.24 MOL002959 3'-甲氧基大豆黄素 48.57 0.24 MOL003629 大豆苷元 47.27 0.67 MOL002268 大黄酸 47.07 0.28 MOL002281 决明内酯 46.46 0.24 MOL000449 豆甾醇 43.83 0.76 MOL000471 芦荟大黄素 83.38 0.24 2.2 疾病相关靶点的筛选
从GeneCard 与OMIM数据库去除重复基因后，获得与脂肪肝相关的靶点7406个。
2.3 化合物-靶点网络构建
将“2.1”中的133个降脂护肝胶囊活性成分靶点与“2.2”中的7406个脂肪肝靶点，输入Venny2.1软件绘制韦恩图，两者进行交集后，获得疾病-药物成分共同靶点118个，见图1。采用Cytoscape软件构建的活性成分-靶点网络，该网络共包含157个节点(39个化合物节点，118个靶点节点)和327条边，其中，红色节点表示化合物，绿色节点表示药物靶点，连接化合物与靶点的边表示它们之间有作用关系，见图2。表2列出了化合物-靶点网络中的关键节点、类别及其度值。活性成分度值排名前5位的是槲皮素（quercetin）、黄豆苷元（daidzein）、熊果酸（ursolic acid）、葛根素（puerarin）和异鼠李素（isorhamnetin），这5种化合物的节点数分别是71、37、27、25和16。靶点度值排名前5位的是前列腺素过氧化物合酶1（PTGS1）、核受体共激活因子2（NCOA2）、丝氨酸蛋白酶1（PRSS1）、雌激素受体2（ESR2）和雄激素受体（AR），分别能与26、17、13、11和11个化合物发生相互作用，体现了中药多成分、多靶点的特性。
表 2 化合物-靶点网络的关键节点及其度值名称 类别 度值 名称 类别 度值 槲皮素 化合物 71 芦荟大黄素 化合物 12 黄豆苷元 化合物 37 β-谷甾醇 化合物 12 熊果酸 化合物 27 芒柄花黄素 化合物 11 PTGS1 基因 26 ESR2 基因 11 葛根素 化合物 25 AR 基因 11 NCOA2 基因 17 ESR1 基因 11 异鼠李素 化合物 16 GSK3B 基因 10 PRSS1 基因 13 PPARG 基因 10 2.4 PPI 网络的构建与分析
应用String软件构建PPI网络(图3)，在此网络图中包含103个节点、474条边，同时得到网络中关键靶点的频次 (图4)。根据“度值>均值”筛选出关键节点38个，包括：CCND1、ESR1、EGFR、RELA、FOS、NCOA1、MAPK8、APOB、IL6、NCOA2、PRKCA、RB1、AR、ATF2、RHOA、CASP3、CASP8、CCNB1、ERBB2、PCNA、VEGFA、CYP1A1、GSK3B、MYC、PPARG、CDKN1B、CTSD、HIF1A、P4HB、PSMD3、BARD1、BCL2、CHRM2、ESR2、IGFBP3、NOS3、PGR、PTPN6。度值最高的是CCND1，度值为17；其次为ESR1，度值为16；EGFR、RELA的度值为15，FOS、NCOA1度值为14。度值大的靶点提示在网络调控中起关键作用，且很可能是降脂护肝胶囊治疗脂肪肝的关键靶点。
2.5 GO与KEGG富集分析
GO富集条目（图5）主要包括：DNA结合转录因子结合、RNA聚合酶Ⅱ特异性DNA结合转录因子结合、核受体活性、配体激活转录因子活性、DNA结合转录激活活性、RNA聚合酶Ⅱ特异性、DNA结合转录激活活性、类固醇激素受体、类固醇结合、整合素结合、核受体结合等。KEGG富集信号通路（图6）主要包括：PI3K-Akt信号通路、人巨细胞病毒感染、癌症中的微小RNA、乙型肝炎、EB病毒感染等。其中，PI3K-Akt信号通路的靶点主要包括：GF、RTK、CK、CKR、GPCR、PKC、NOS、Raf、GSK3、Myc、CCND1、p27、Cyclin、p27Kip1、Bcl-2、CASP9、CREB、Mcl-1、NF-ĸB。乙型肝炎的靶点主要包括：Fas、JNK、c-Myc、SAPK、NF-ĸB、IĸB、Bcl2、CASP8、CASP3、CASP9、pRb、PKC、Survivin、ATF2、CREB、PCNA、Raf、AP-1、ELK-1、IL6（图7、图8）。
3. 讨论
中医学认为脂肪肝病位在肝，病因主要与过食肥甘厚腻、嗜酒无度有关，疾病早期多为脾失健运，痰湿内生，湿郁化热；疾病后期多见热灼营阴，炼液成痰，痰瘀互结，故而脂肪肝在早期应以清利湿热为主，在后期当在清利湿热的基础上佐以活血化瘀。临床上脂肪肝患者早期无特征性症状，故而容易被患者忽视，当疾病进展到一定程度，患者才来到医院寻求治疗。降脂护肝胶囊以清利湿热、祛瘀活血为治疗原则，对脂肪肝后期具有良好的治疗作用。方中山楂消食化积、行气活血、降脂化浊，茵陈清利湿热、疏肝护肝，两者针对痰瘀互结之病机根本，共为君药；葛根通经活络，解酒毒降脂为臣药；决明子清肝通便泄浊，姜黄活血行气为佐使药。现代药学研究表明，山楂的主要化学成分主要有槲皮素等黄酮类化学成分，以及熊果酸等三萜酸及绿原酸、柠檬酸等有机酸等。研究表明，其中总黄酮及三萜酸等化学成分是山楂降脂作用的主要活性成分，可以抑制低密度脂蛋白的氧化修饰，减少脂质过氧化物的形成，发挥降血脂的作用[11-13]。茵陈的化学成分主要有6,7-二甲氧基香豆素类、绿原酸、对羟基苯乙酮和挥发油等化学成分，这些成分也是茵陈的降脂和保肝的主要活性成分[14-16]。葛根的化学成分主要有葛根素等异黄酮化合物，这类化合物具有降脂和保肝作用，是葛根降脂作用的主要活性成分[17-19]。决明子的主要化学成分为蒽醌类物质，研究表明决明子蒽醌能减少肠道对胆固醇的吸收，增加排泄，能抑制血清胆固醇升高和主动脉粥样硬化斑点形成，能明显增加血清 HDL-C含量及提高HDL-C/TCM 比值，通过反馈调节 LDL代谢，降低血清胆固醇水平，延缓和抑制动脉粥样硬化斑块的形成，改善体内胆固醇的分布[20-21]。姜黄的主要化学成分为姜黄素类不饱和二酮类物质，研究表明姜黄素具有降低高脂血症大鼠血清TC及LDL-C的作用，对家兔的动脉粥样硬化形成也有抑制作用[22-23]。此外，姜黄还可以增强阿伐他汀的降血脂作用[24]。综上，降脂护肝胶囊具有明确的中医学理论指导与物质基础，本文旨在通过网络药理学探究降脂护肝胶囊的作用机制，以期推广其临床应用。
本研究运用网络药理学研究方法共筛选出降脂护肝胶囊中的活性成分39个，作用靶点118个，体现了中药多成分、多靶点联合作用的整体性和关联性的特点。根据“活性成分-靶点”网络结果，进一步得到排名前5的关键化合物为槲皮素、黄豆苷元、熊果酸、葛根素和异鼠李素。现代研究表明，槲皮素主要通过抗氧化应激与抑制炎症小体激活改善胰岛素抵抗，从而减少脂质堆积并调节脂质代谢[25-27]；黄豆苷元在通过抗氧化改善脂代谢紊乱的同时可以调节能量代谢，其机制可能与棕色脂肪组织中解偶联蛋白1的表达增加有关[28-30]；熊果酸与葛根素主要通过抑制炎症反应发挥减少脂肪堆积的作用，其作用机制主要与上调AMPK和PPARa的表达,及下调SREBP-lc和ACC的表达有关[31-33]；现代研究表明，50 mg/kg剂量口服异鼠李素可以抑制小鼠肝内三酰甘油的含量，同时肝损伤标记物也得到相应改善，但其作用机制有待探究[34]。综上，降脂护肝胶囊可能是通过槲皮素、黄豆苷元、熊果酸、葛根素和异鼠李素等活性成分发挥抗氧化应激与抑制炎症反应干预脂肪肝的。
根据PPI网络分析结果和“活性成分-靶点”网络结果，降脂护肝胶囊干预脂肪肝的主要作用靶点有周期蛋白D1（CCND1）、雌激素受体1（ESR1）、表皮生长因子受体（EGFR）等，其中，CCND1与炎症反应和能量代谢有关；ESR1与EGFR除了与炎症反应相关外，还与血管生成有关，脂肪肝患者多伴有胰岛素抵抗，其并发症如肥胖症、高血压、糖尿病等可能会诱发新生血管疾病，如视网膜病变。GO功能富集分析结果发现，降脂护肝胶囊活性成分主要涉及氧化应激、细胞凋亡、炎症反应、激素抵抗等生物学过程；KEGG通路富集主要涉及PI3K-Akt信号通路、人巨细胞病毒感染、癌症中的微小RNA、乙型肝炎、EB病毒感染等信号通路，高相关度的通路主要包括炎症通路、病毒感染与癌症通路通路。PI3K-Akt可以调控各种不同细胞的功能，如代谢、生长、增殖、存活等；乙型肝炎通路主要与乙肝病毒感染的炎症反应相关。现代研究表明，脂肪肝与代谢以及炎症反应高度相关，在代谢紊乱的基础上，乙肝病毒感染使得炎症反应进一步加剧，可逐渐转变为不同类型的肝炎，若不及时干预可进一步发展为肝纤维化、肝硬化，甚至肝癌。
综上所述，降脂护肝胶囊可能是通过槲皮素、黄豆苷元、熊果酸、葛根素和异鼠李素等活性成分通过抑制炎症反应、抗氧化应激两条途径改善脂代谢，降低脂肪堆积，并防止脂肪肝进一步向肝癌方向转化，体现了一定的保肝作用。网络药理学分析是中医药基础研究的重要手段，但是基于中医药理论药材配伍的特点，还应当考虑中药活性成分的含量以及成分与成分之间的协同作用关系，这需要通过后续对海量数据处理算法的研发，此外，还需要通过实验验证网络药理学得出的结果以增强说服力。但无论如何，网络药理学的结果对临床应用与实验研究都具有一定的指导意义。
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[1] 刘玉梅, 汤坚, 刘奎钫. 啤酒花的化学研究及其和啤酒酿造的关系[J]. 酿酒科技, 2006(2):71-75. doi: 10.3969/j.issn.1001-9286.2006.02.021 [2] 刘景雪, 姜玉, 谢和辉, 等. 中药啤酒花药理作用的研究进展[J]. 药学实践杂志, 2019, 37(1):5-13. doi: 10.3969/j.issn.1006-0111.2019.01.002 [3] 林柳悦, 蒋益萍, 张巧艳, 等. 啤酒花化学成分和药理活性研究进展[J]. 中国中药杂志, 2017, 42(10):1830-1836. [4] 刘玉梅. 啤酒花的化学成分及药理作用研究进展[J]. 食品科学, 2009, 30(23):521-527. doi: 10.3321/j.issn:1002-6630.2009.23.117 [5] 刘玉梅, 顾小红, 汤坚, 等. 储藏条件对啤酒花化学组成的影响[J]. 精细化工, 2006, 23(5):487-490. doi: 10.3321/j.issn:1003-5214.2006.05.019 [6] 李隽, 崔承彬, 蔡兵, 等. 啤酒花黄酮的研究进展[J]. 中草药, 2008, 39(7):1110-1114. doi: 10.3321/j.issn:0253-2670.2008.07.051 [7] POWER F B, TUTIN F, ROGERSON H. CXXXV: The constituents of hops[J]. J Chem Soc, Trans,1913,103:1267-1292. doi: 10.1039/CT9130301267 [8] KOVAČEVIČ M, KAČ M. Solid-phase microextraction of hop volatiles[J]. J Chromatogr A,2001,918(1):159-167. doi: 10.1016/S0021-9673(01)00719-1 [9] 刘玉梅, 王利平, 白珊珊, 等. 高α-酸型马可波罗啤酒花挥发性成分的研究[J]. 新疆大学学报(自然科学版), 2015(4):392-398, 409. [10] SAPIR-KOREN R, LIVSHITS G. Postmenopausal osteoporo- sis in rheumatoid arthritis: The estrogen deficiency-immune mechanisms link[J]. Bone,2017,103:102-115. doi: 10.1016/j.bone.2017.06.020 [11] ŠTULÍKOVÁ K, KARABÍN M, NEŠPOR J, et al. Therapeutic perspectives of 8-prenylnaringenin, a potent phytoestrogen from hops[J]. Molecules,2018,23(3):E660. doi: 10.3390/molecules23030660 [12] MILLIGAN S, KALITA J, POCOCK V, et al. Oestrogenic activity of the hop Phyto-oestrogen, 8-prenylnaringenin[J]. Reproduction,2002,123(2):235-242. doi: 10.1530/rep.0.1230235 [13] 林柳悦, 夏天爽, 蒋益萍, 等. 啤酒花活性成分黄腐酚抗骨质疏松作用研究[J]. 药学实践杂志, 2018, 36(3):219-223. doi: 10.3969/j.issn.1006-0111.2018.03.006 [14] HOLICK M F, LAMB J J, LERMAN R H, et al. Hop rho iso-alpha acids, berberine, vitamin D3 and vitamin K1 favorably impact biomarkers of bone turnover in postmenopausal women in a 14-week trial[J]. J Bone Miner Metab,2010,28(3):342-350. doi: 10.1007/s00774-009-0141-z [15] KEILER A M, HELLE J, BADER M I, et al. A standardized Humulus lupulus (L.) ethanol extract partially prevents ovariectomy-induced bone loss in the rat without induction of adverse effects in the uterus[J]. Phytomedicine,2017,34:50-58. doi: 10.1016/j.phymed.2017.08.001 [16] GENG Q H, GAO H Y, YANG R L, et al. Pyrroloquinoline quinone prevents estrogen deficiency-induced osteoporosis by inhibiting oxidative stress and osteocyte senescence[J]. Int J Biol Sci,2019,15(1):58-68. doi: 10.7150/ijbs.25783 [17] 吴婕, 刘玉梅. 黄腐酚与食品酸味剂的协同抗氧化活性研究[J]. 中国食品添加剂, 2015(8):91-96. doi: 10.3969/j.issn.1006-2513.2015.08.007 [18] SUH K S, CHON S, CHOI E M. Cytoprotective effects of xanthohumol against methylglyoxal-induced cytotoxicity in MC3T3-E1 osteoblastic cells[J]. J Appl Toxicol,2018,38(2):180-192. doi: 10.1002/jat.3521 [19] CHEN X, WANG Z Q, DUAN N, et al. Osteoblast-osteoclast interactions[J]. Connect Tissue Res,2018,59(2):99-107. doi: 10.1080/03008207.2017.1290085 [20] JEONG H M, HAN E H, JIN Y H, et al. Xanthohumol from the hop plant stimulates osteoblast differentiation by RUNX2 activation[J]. Biochem Biophys Res Commun,2011,409(1):82-89. doi: 10.1016/j.bbrc.2011.04.113 [21] LI J, ZENG L, XIE J, et al. Inhibition of osteoclastogenesis and bone resorption in vitro and in vivo by a prenylflavonoid xanthohumol from hops[J]. Sci Rep,2015,5:17605. doi: 10.1038/srep17605 [22] 夏天爽, 林柳悦, 蒋益萍, 等. 苦味酸类成分蛇麻酮和葎草酮对大鼠成骨细胞和破骨细胞的干预作用[J]. 第二军医大学学报, 2019, 40(1):25-30. [23] XIA T S, LIN L Y, ZHANG Q Y, et al. Humulus lupulus L. extract prevents ovariectomy-induced osteoporosis in mice and regulates activities of osteoblasts and osteoclasts[J]. Chin J Integr Med,2019. doi: 10.1007/s11655-019-2700-z [24] STEVENS J F, PAGE J E. Xanthohumol and related prenylflavonoids from hops and beer: to your good health![J]. Phytochemistry,2004,65(10):1317-1330. doi: 10.1016/j.phytochem.2004.04.025 [25] BAN Y H, YON J M, CHA Y, et al. A hop extract lifenol® improves postmenopausal overweight, osteoporosis, and hot flash in ovariectomized rats[J]. Evid Based Complement Alternat Med,2018,2018:2929107. [26] KONDO K. Beer and health: preventive effects of beer components on lifestyle-related diseases[J]. Biofactors,2004,22(1-4):303-310. doi: 10.1002/biof.5520220160 [27] FERK F, MIŠÍK M, NERSESYAN A, et al. Impact of xanthohumol (a prenylated flavonoid from hops) on DNA stability and other health-related biochemical parameters: Results of human intervention trials[J]. Mol Nutr Food Res,2016,60(4):773-786. doi: 10.1002/mnfr.201500355 [28] MURAKAMI A, DARBY P, JAVORNIK B, et al. Molecular phylogeny of wild hops, Humulus lupulus L[J]. Heredity (Edinb),2006,97(1):66-74. doi: 10.1038/sj.hdy.6800839 [29] 徐基平, 张霞, 刘海英, 等. 啤酒花的地理分布与中国的野生啤酒花资源[J]. 干旱区资源与环境,2008,22(1):179-183. -
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