中药治疗心房纤颤研究进展及人参皂苷治疗心房纤颤的生物分子网络分析

心房纤颤（atrial fibrillation，AF）是临床中十分常见的心律失常之一，其发病率高、并发症严重，长期患病易发生心力衰竭、动脉栓塞等并发症。目前AF的临床治疗手段不甚理想，射频消融术价格

1  中医药治疗AF的机制

目前已有研究表明，氧化应激反应、体内离子通道的调节、心房有效不应期的变化、钙稳态调控等环节是各种治疗AF药物的主要作用机制^[1]，中药复方具有多成分、多靶点的作用特点，能够通过多个环节对AF进行同步干预，对稳定细胞膜电位、调控细胞内钙超载、对抗炎症反应及氧化应激反应等方面均有一定的疗效。

1.1  中药对AF患者心房电重构的调控

AF属于一种进行性疾病，患者常由阵发性AF转变为持续性AF，AF的发生使心房原有的组织学和电生理学特性出现显著变化，从而导致心房颤动波稳定后很快出现复发，此种变化称为心房重构^[2]。心房电重构的基本机制为细胞膜离子通道蛋白功能或表达发生改变。目前普遍认为AF的发生有3种不同的电生理机制^[3]，第1种为多重折返波的形成，多重折返波形成的同时心房受到激动^[4]；第2种为单个折返波出现在心房或者肺静脉内，折返波通过不同的频率或传导途径传导^[5]。最后1种为心房或肺静脉内与窦房结不协同的异位兴奋点所导致的异位放电^[6]，这些生理现象会最终导致AF的形成。

近年来有学者对中药心房电重构的调控作用进行了研究。谢世荣等^[7]发现甘草中的甘草次酸可有效对抗尾iv CaCl₂-乙酰胆碱引起的小鼠AF，减少AF发作时长。同时，甘草次酸能够抑制AF小鼠心房肌钠电流，使其峰值降低33%，从而有效防止钠离子诱导的心房肌细胞损伤及心房肌钙超载^[8]。另有研究发现，稳心颗粒能够通过抑制心肌细胞膜的钠钾钙离子通道发挥对AF的治疗作用^[9]。此外，

1.2  中药对AF患者自主神经系统的调节

自主神经系统是迷走神经系统与交感神经系统的统称。自主神经系统的改变能够显著影响AF的发生和持续^[11]。目前研究已证实，迷走神经兴奋和乙酰胆碱在AF的发生和维持中有重要作用^[12]。迷走神经兴奋可通过缩短心房有效不应期（AERP）和动作电位时程（APD）改变心房折返环的大小和波长，增加心房有效不应期离散度（dAERP），从而导致多波折返发生^[13]。而交感神经兴奋引发AF的机制可能与引起儿茶酚胺水平升高及激活延迟整流性钾电流（I_Kur）有关。儿茶酚胺水平的升高能够明显缩短AERP^[14]，而I_Kur的激活能同时缩短APD和AERP^[15-16]，形成心房电重构和自主神经重构的相互影响。

有研究表明，麦冬中的有效成分麦冬总皂苷在降低离体大鼠心房自律性方面有重要作用，同时麦冬总皂苷能够明显延长大鼠左心房功能不应期（FRP）^[17]。此外，人参中的皂苷类成分及甘草中的甘草酸均能够降低心房肌的兴奋性和自律性^[17]，抑制AF电重构所引起的“自主神经重构”^[18]。庄爱玲等^[19]研究发现，生脉注射液（人参、麦冬、五味子）能够通过抑制异位起搏点自律性，避免出现负性频率和负性传导，从而治疗AF。

1.3  中药对AF患者氧化应激损伤的保护

氧化应激损伤在AF发生、发展的病理过程中具有关键作用，氧化应激损伤会产生过量的活性氧已有实验证实ROS清除剂可以有效防止AF患者的心肌电重构^[21]。

甘草中的甘草次酸能够通过抑制心肌线粒体的

2  中药治疗AF的临床研究

袁洪文等^[24]观察了92例AF患者治疗情况，对照组患者口服可达龙，治疗组患者在口服可达龙的基础上联用琥珀人参三七末配方颗粒制剂（红参10 g、三七3 g、琥珀3 g，1日2次），治疗3个月后对照组总有效率为73.33%，治疗组为93.62%，提示可达龙与琥珀人参三七末配方颗粒制剂联用治疗气阴两虚证AF有显著的疗效。黄艺^[25]观察了95例AF患者的治疗情况，对照组患者口服酒石酸美托洛尔12.5 mg，每日2次，治疗组患者同时服用养心颗粒9 g，每日3次，治疗4周后治疗组显效率和总有效率分别为47.9%、93.7%，显著高于对照组（30.4%、71.7%）。李杰等^[26]观察了106例AF患者，随机分为中药对照组（30例，口服炙甘草汤），化学药对照组（30例，口服可达龙200 mg，每日3次，7 d后200 mg，每日1次）及中西医联合治疗组（46例，联合用药），治疗3年后化学药治疗组总有效率为83.3%，中药治疗组总有效率为63.3%，中西医联合治疗组总有效率为91.3%，提示可达龙联用炙甘草汤治疗AF有较好的疗效。黄家聪^[27]治疗60例慢性AF患者，对照组患者口服可达龙200mg，每日1次，治疗组患者同时口服炙甘草汤，4周后对照组总有效率80.00%，平均复律时间约为21 d，治疗组总有效率为96.67%，平均复律时间约为11 d。李建光等^[28]收取快速型AF患者124例，对照组患者口服乙胺碘呋酮片200 mg，每日2次，复律后维持200 mg，每日1次，治疗组患者在口服乙胺碘呋酮片基础上加用生脉注射液40 mg静滴，每日1次，治疗3周，结果显示对照组总有效率67.19%，平均复率时间为13.32 d，治疗组总有效率为88.33%，平均复率时间为7.46 d。吴志光等^[29]将124例阵发性快速型AF患者随机分为对照组及治疗组，对照组患者iv 0.4 mg西地兰，治疗组患者iv参麦注射液，观察1 h后患者复律情况，对照组总有效率为52.63%，治疗组总有效率为85.07%，差异显著。赵龙梅等^[30]将56例AF患者随机分为对照组及治疗组（各28例），对照组患者口服可达龙200mg，每日3次，治疗组患者口服稳心颗粒9 g，每日3次，记录两组患者AF、房扑发作频率、发作持续时间，治疗8周，连续观察6个月。结果显示，对照组总有效率为82.1%，治疗组总有效率为85.7%。周庆国等^[31]治疗83例AF患者，对照组患者口服可达龙，治疗组患者同时口服参松养心胶囊，治疗6个月后对照组AF出现67次，持续性AF复发率为21.9%，治疗组AF出现33次，持续性AF复发率为28.6%，组间比较有显著性差异，表明可达龙与参松养心胶囊联用可降低AF复发率。

3  中药治疗AF的生物分子网络分析

3.1  方法

3.1.1  目标化合物的选取  对文献中治疗AF所用药物进行总结分析，中药治疗AF常用药物为生脉注射液（人参、麦冬、五味子）、参麦注射液（人参、麦冬）、稳心颗粒（党参、黄精、三七、琥珀、甘松）、参松养心胶囊（人参、麦冬、山茱萸、丹参、南五味子、酸枣仁、桑寄生、甘松、龙骨、黄连、赤芍、土鳖虫）、琥珀人参三七末配方颗粒制剂（人参、三七、琥珀）、炙甘草汤（甘草、生姜、桂枝、人参、生地黄、阿胶、大枣、麦冬、火麻仁）等，对这些中药复方中所用药材进行分析可见，出现频次最高的药物为人参，且多为君药。故选取人参中主要成分人参皂苷进行生物分子网络分析。中药中的各种成分只有被吸收入血后才能产生药理作用。因此，在生物分子网络研究中，以人参皂苷的入血成分为研究对象。通过查阅相关文献发现，人参皂苷中共有10种入血原型成分，分别为人参皂苷Rg₁、Rg₃、Rb₁、Rb₂、Rb₃、Rh₁、Rh₂、Rc、Rd、Re，拟对这些成分进行生物分子网络研究^[32-35]。

3.1.2  人参皂苷入血成分的潜在靶点预测  使用Genecards数据库（http://www./）对10

3.1.3  心房纤颤相关靶点预测  使用DisGeNET数据库（http://www./）对“atrial fibrillation”进行检索而获得与AF有关的靶点信息，导入到Cytoscape3.5.1软件中，建立“疾病-靶点”网络。

3.1.4  人参皂苷入血成分治疗AF“成分-靶点-疾病”网络的构建  在Cytoscape 3.5.1软件中对所得“成分-靶点”网络及“疾病-靶点”网络进行映射分析，得到2部分网络的相同靶点，以这些靶点及成分疾病为节点（node），构建并分析人参皂苷入血成分治疗AF“成分-靶点-疾病”网络图。在建立网络图的基础上，通过网络分析，探究人参皂苷入血成分对AF的可能治疗机制。

3.1.5  人参皂苷入血成分治疗AF潜在靶点的GO分析 将映射所得靶点导入Cytoscape软件中，通过ClueGO插件进行GO生物进程分析，推测人参皂苷入血成分治疗AF的可能作用机制。

3.2  结果

3.2.1  人参皂苷入血成分潜在作用靶点分析  通过Genecards数据库检索及Cytoscape 3.5.1软件网络整合去重，预测出了人参皂苷10个入血成分的作用靶点为179个，对“成分-靶点”网络的总体特征分析发现，人参皂苷的10种入血成分中既存在一个化合物与多个蛋白靶点结合的作用，同时也存在多个化合物与同一个靶蛋白作用（图1）。

3.2.2  AF相关靶点预测  通过DisGeNET数据库检索得到与AF相关的261个作用靶点，将这些靶点导入Cytoscape 3.5.1软件中得到“疾病-靶点”网络图（图2）。

3.2.3  人参皂苷入血成分治疗AF“成分-靶点-疾

3.2.4  人参皂苷入血成分治疗AF潜在靶点的GO生物进程分析  将预测出的靶点通过Cytoscape 3.5.1软件中的ClueGO插件进行GO生物进程分析，得到人参皂苷入血成分治疗AF的可能作用机制（图4）。根据相关通路的数量依次为外源性凋亡信号通路、细胞膜上的钾离子外流、对镉粒子的响应、对凋亡信号通路的负调控、心肌细胞分化、内皮细胞增殖、药物代谢进程、对线粒体释放细胞色素C的正调控及对神经细胞凋亡的正调控。

4  讨论

AF作为目前临床中最常见的心律失常疾病之一，相较于其他类型心律失常有着并发症多，难以治疗的特点，开发出新的治疗手段已经迫在眉睫，目前，对于AF病理机制及治疗药物作用机制的探索仍然是研究的重点。由于AF属于多种病理机制共同作用导致的结果，对其治疗需要同时通过多个环节及作用靶点进行。中药复方及其制剂含有多种有效成分，有望从多方面治疗AF，但其具体作用机制研究尚少。本文对AF的发生机制及中药治疗AF的临床研究进行了总结，并从中筛选出关键药物之一人参，对其主要成分人参皂苷的入血成分进行了生物分子网络研究，探索其治疗AF的可能作用机制。经人参皂苷入血成分“成分-靶点”网络及AF“疾病-靶点”网络映射分析及GO生物进程分析可得，人参皂苷的入血成分治疗AF的作用机制可能与调控细胞凋亡、细胞膜钾离子流动等相关，为下一步动物及临床试验确定研究方向。

参考文献（略） 

来  源：朱宝琛，张菀桐，陆  洋，白  洁，李鹏跃，杜守颖. 中药治疗心房纤颤研究进展及人参皂苷治疗心房纤颤的生物分子网络分析 [J]. 中草药, 2018, 49(12):2769-2775.