-
子宫内膜异位症(endometriosis,EM)是临床上最为常见的慢性妇科疾病之一,以慢性盆腔疼痛、月经紊乱和不孕为主要的临床表现。EM本质是血瘀证,临床治疗时以活血化瘀为主,常用的药物有桃仁、红花、泽兰、丹参、益母草、川牛膝、王不留行等,能够有效缓解患者痛经、非经期盆腔痛等症状[1]。
目前活血化瘀类中药对EM治疗的具体机制不是很清晰,其针对的靶点也不是很明了。网络药理学将生物网络作为研究对象,探究药物、靶点、疾病之间的联系,系统完整地研究药物的机制,可展现出药物对于多个靶点、多个通路不同影响。因为和中医整体观念天然契合,网络药理学现已广泛应用于中药研究中[2-3] 。在本研究中,笔者采用网络药理学的方法探究活血化瘀类中药治疗EM的作用机制,构建“化合物-靶标-通路-疾病”网络,并初步探析何种活血化瘀药在EM治疗中更具优势,为临床用药以及进一步实验研究提供理论依据。
-
根据卫生部“十一五”规划教材《中药学》分类,确认桃仁、红花、泽兰、丹参、益母草、川牛膝、王不留行七味活血化瘀药为本次主要研究对象。
-
利用中药化学成分数据库TCMSP平台(http:// lsp.nwu.edu.cn/tcmsp.php),检索七味中药所含活性成分。依据数据库指南要求,将口服生物利用度(oral bioavailability,OB)≥30%以及类药性(drug-like,DL)≥0.18作为筛选条件,对活性成分进行筛选[4]。OB值是评价药物能否发挥药效的重要药动学参数,DL值是指化合物与所有已知药物之间的相似程度。上述2个参数是评价中药化学成分吸收、分布、代谢、排泄的关键参数。获得符合OB、DL参数有效活性成分后,利用TCMSP数据库查询各有效活性成分对应相关靶点。利用Venn图工具(https://bioinfogp.cnb.csic.es/tools/venny/)对药物化学成分以及相关靶点进行共同点分析,寻找活血化瘀中药共有成分和作用靶点。
-
利用美国国立生物技术信息中心Gene数据库(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/)将所获靶点信息转换成基因名称。查询GeneCards(https://www.genecards.org/)数据库,获得与EM相关基因靶点。最后将每种中药的作用靶点对应的Gene Symbol与EM基因进行比对,获得每种中药可能影响EM的相关基因,利用Cytoscape 3.6.0软件构建化合物-靶点网络[5]。
-
为进一步研究靶点之间的相互关系,将活血化瘀药共同靶点上传至线上软件 STRING(http://string db.org),构建蛋白互作网络。物种选择为Homosapiens,minimum required interaction score调整为highest confidence,隐藏网络图中游离节点,获取PPI网络。
-
利用KEGG数据库(https://www.keg g.jp/)查询每种中药针对EM的相关基因,获得相关KEGG通路信息。筛选各中药KEGG通路中相关基因富集情况,并利用Prism 8.0软件绘制通路靶点富集热图。
-
按照要求从TCMSP数据库中筛选出各中药有效成分,删除重复项,共有94种有效成分(supplementary materials table S1)。其中丹参有效活性成分达到65个,而泽兰有效活性成分只有2个。未能发现七味活血化瘀药共同有效成分,但β-谷固醇为川牛膝、红花、桃仁、泽兰所共有,槲皮素为川牛膝、红花、王不留行、益母草所共有,是涉及活血化瘀类中药最多的2种有效成分(supplementary materials table S2)。与此同时,我们找到了七味中药所共有的19个作用靶点(表1),包括孕酮受体(progesterone receptor)、前列腺素G/H合成酶1(prostaglandin G/H synthase 1)、前列腺素G/H合成酶2(prostaglandin G/H synthase 2)、凋亡调节剂Bcl-2(apoptosis regulator Bcl-2)、核受体共激活剂(nuclear receptor coactivator 2)等。
表 1 七种活血化瘀中药共有的19个靶点
序号 蛋白名称 基因名称 靶点标识码 1 钠通道蛋白5型亚基 SCN5A TAR00070 2 前列腺素G/H合成酶1 PTGS1 TAR00006 3 Beta-2型肾上腺素受体 ADRB2 TAR00261 4 毒蕈碱型乙酰胆碱受体M3 CHRM3 TAR00016 5 孕酮受体 PGR TAR00209 6 半胱天冬酶3 CASP3 TAR04087 7 热休克蛋白HSP 90 HSP90 TAR00444 8 钾电压门控通道亚家族H成员2 KCNH2 TAR00037 9 凋亡调节剂Bcl-2 BCL2 TAR00086 10 PKA催化亚基C-alpha PRKACA TAR00699 11 半胱天冬酶9 CASP9 TAR04090 12 γ-氨基丁酸受体亚基α-1 GABRA1 TAR00309 13 毒蕈碱型乙酰胆碱受体M1 CHRM1 TAR00038 14 前列腺素G/H合酶2 PTGS2 TAR00094 15 转录因子AP-1 JUN,FOS TAR00414 16 磷脂酰肌醇-4,5-双磷酸3-激酶催化亚基,γ亚型 PIK3CG TAR00491 17 毒蕈碱型乙酰胆碱受体M2 CHRM2 TAR00210 18 核受体共激活剂2 NCOA2 TAR03276 19 维甲酸受体RXR-alpha RARA TAR00158 -
利用人类基因数据库查找EM作用靶点,与七味中药有效成分对应靶点进行比对,发现红花所含相关靶点数量最多,达到103个;而桃仁、泽兰所含相关靶点数量最少,为14个(图1A);王不留行所含相关靶点占有效成分作用靶点比例最高,为54.7%;而桃仁最低,为29.8%(图1B)。经过去重处理后,七味中药所含EM相关靶点共119个(supplementary materials table S3)。利用Cytoscape3.6.0软件进行成分-靶点网络分析,获得图2,其中共计216个节点,其中黄色节点为活血化瘀药有效活性成分,而蓝色节点代表EM相关靶点。利用软件自带分析功能,对于网络各节点度值进行分析,网络中某些节点度值较高,提示该节点为网络中的关键节点(supplementary materials table S4)。在各中药所含有效成分中,槲皮素展现出极高的连接度(度值=87),远超其他有效成分,而其余较高连接度值依次是木犀草素(度值=43)、山柰酚(度值=33)、黄芩素(度值=23)、丹参酮A(度值=20)、花生四烯酸(度值=20)、β-谷固醇(度值=18)。中药是一个多有效成分的复杂系统,一个有效成分可作用于多个靶点,协同作用于某种疾病的治疗。而在靶点的分析中,较高连接度的靶点可能在EM的治疗作用中起着重要的作用。前列腺素G/H合酶2(PTGS2,度值=82)、前列腺素G/H合酶1(PTGS1,度值=39)两者拥有最高的度值,是临床上炎性疾病治疗的主要靶点;核受体辅活化子2(NCOA2,度值=35)、核受体辅活化子1(NCOA1,度值=34)紧跟其后,同样在各炎症通路中作用显著;凝血酶(度值=31)是临床上治疗出血的重要靶点,直接作用于血液凝固过程的最后一环;Mu-type阿片受体(OPRM1,度值=30)则涉及到中枢镇痛功能。上述靶点均和EM症状及病机之间有着密切的关系。
-
利用STRING软件构建靶点PPI网络,图中包含119个节点,505条边,所有节点平均度值为8.49,具体见图3。根据“度值>均值”筛选出PPI网络中关键节点56个(supplementary materials table S6),前9位关键节点,平均度值为88,见表2,与PPI网络74%节点存在相互作用关系,提示它们在网络调控中起着关键作用,可能是活血化瘀药物治疗EM的关键所在。
表 2 PPI网络中关键节点
节点名称 度值 节点名称 度值 节点名称 度值 ALB 97 IL6 92 PTGS2 83 AKT1 95 TNF 86 CASP3 80 VEGFA 94 MAPK8 83 MAPK1 80 -
利用KEGG数据库查询每种中药针对EM的相关基因,获得相关KEGG通路信息。整理各中药KEGG通路相关基因富集情况,发现七味中药共有信号通路44条(supplementary materials table S5),筛选出与EM密切相关的19条通路(表3)。从表3中,不难发现,19条通路涉及性激素、炎症、细胞调亡以及血管生成等各个方面,其中炎症相关通路达到7条,为所有通路中最多。利用Prism 8.0软件绘制通路靶点富集热图,根据图4可知,在系列通路中,泽兰与桃仁作用均弱于其他五味中药。而在PI3K-Akt、IL-17、TNF三条信号通路中,多味中药靶点存在高度富集,红花在PI3K-Akt信号通路中显著富集,远超该药其他通路,值得注意。
表 3 七味活血化瘀中药的19条KEGG通路
序号 标识码 信号通路名称 类别 1 hsa04151 PI3K-Akt信号通路 炎症相关 2 hsa04668 TNF信号通路 炎症相关 3 hsa04657 IL-17信号通路 炎症相关 4 hsa04625 C型凝集素受体信号通路 炎症相关 5 hsa04064 NF-κB信号通路 炎症相关 6 hsa04115 p53信号通路 炎症相关 7 hsa00590 花生四烯酸代谢 炎症相关 8 hsa01522 内分泌抵抗 激素相关 9 hsa04915 雌激素信号通路 激素相关 10 hsa04919 甲状腺激素信号通路 激素相关 11 hsa04921 催产素信号通路 激素相关 12 hsa04210 细胞凋亡 细胞凋亡 13 hsa04071 鞘脂信号通路 细胞凋亡 14 hsa01521 EGFR酪氨酸激酶抑制剂拮抗 血管相关 15 hsa04370 VEGF信号通路 血管相关 16 hsa01521 血小板活化 血管相关 17 hsa04722 神经营养蛋白信号通路 疼痛相关 18 hsa04725 胆碱能突触 疼痛相关 19 hsa04726 血清素能突触 疼痛相关 -
本研究采用网络药理学的研究方法,从TCMSP数据库中提取出了94个符合标准的成分,通过VENE图去重以及分析网络图的拓扑特性后,发现槲皮素为四味活血化瘀药所共有,与83种EM相关靶点存在关联。现代研究表明,槲皮素具有抑制炎症、血小板聚集和血管平滑肌细胞增殖的作用,通过抗氧化作用诱导细胞凋亡,还可通过雌激素受体,调控受体下游多种底物及信号通路而调节雌激素[6-7]。木犀草素与41种EM靶点相关联,具有抗炎、抗纤维化、抑制血管生成等作用[8]。EM发生发展过程中慢性炎症反应一直贯穿始终,且存在纤维化病变,木犀草素或在EM治疗中有一定作用[9-10]。
通过VENE图,发现七味中药共有作用靶点19个,部分共有靶点与Cytoscape网络图以及PPI网络中关键节点高度对应,进一步强调了该部分共有靶点在EM中的作用。如PTGS2,该靶点所调控环氧合酶(COX-2)的高表达会导致细胞的高增殖性、高侵袭性,诱导血管生成从而加重EM的疼痛和不孕症状[11]。NCOA2、NCOA1的水平异常与EM的进展关联密切。趋化因子参与子宫内膜异位种植过程中趋化、黏附、侵袭、血管形成及细胞生长分化等多个重要环节[12]。Xiu等发现,在分泌期,NCOA1和趋化因子CXCL12在异位子宫内膜中的表达明显高于正常子宫内膜;活化血小板对异位内膜具有促炎、促血管生成的作用,促使异位内膜细胞的侵袭和增殖[13-14],子宫内膜基质细胞可分泌F2,以密集依赖的方式诱导血小板活化和聚集,从而影响EM的进展[15-16] 。VEGFA可促进新生血管形成并使血管通透性增加,陈晓莉等[17]研究表明,内异症组血清和腹腔液VEGF水平明显高于对照组,且重度患者腹腔液中VEGF水平高于轻度患者,VEGF在EMT患者血管生成中起促进性作用,在血清与腹腔液中的高表达与疾病发生发展相关。尉伟东等[18]发现CASP3蛋白在异位内膜和在位内膜中的评分明显低于正常对照组,caspase-3的水平下降提示内膜细胞活性下降,促使子宫内膜细胞自发性凋亡增加以及凋亡信号敏感性增强,诱导或加重EM。
利用KEGG数据库,找到了七味活血化瘀药共有EM相关通路19条,涉及性激素、炎症、细胞凋亡以及血管生成等方面。所有通路中,炎症通路达到36%。其中PI3K-Akt、IL-17、TNF三条信号通路是靶点富集最多的通路,提示活血化瘀药主要通过抗炎作用来对EM起治疗作用。与正常女性相比,EM患者的子宫内膜在位和异位内膜细胞的PI3K表达增加,AKT磷酸化水平升高,证实PI3K/AKT信号通路可影响EM进展[19]。EM是一种雌激素依赖性疾病,呈现出慢性炎症反应,多种炎性因子参与其病理过程,包括NF-κB、TNF-α、IL-1、IL-17等[20]。许丽华等[21]通过实验发现,EM患者血清及腹腔液中TNF-α水平显著高于对照组。EM患者Ⅲ和Ⅳ期血清和腹腔液中TNF-α水平均高于Ⅰ和Ⅱ期,证实了TNF-α与子宫内膜异位症的发生发展密切相关,有助于子宫内膜异位症的诊断。IL-1家族在EM发生发展中作用显著,与正常女性相比,EM患者静脉血中IL-1β浓度显著增高。不仅仅是IL-1β,研究显示,IL-1β前体蛋白(proIL-1β)也可以加重炎症反应,EM患者腹腔液中IL-1β、proIL-1β水平均高于健康女性。IL-1家族细胞因子的损伤,导致EM患者腹腔免疫机制的紊乱,局部以及全身IL-1β、IL-18调控机制的缺陷,使得内膜组织的侵袭性以及生长性大幅增加,从而导致EM[22-24]。炎症相关通路的高富集也与之前网络图中TNF、IL-6等炎性相关靶点的高度值相对应,进一步强调了活血化瘀药物通过抗炎作用治疗EM的作用机制。细胞凋亡是一种独特的程序性细胞死亡,细胞的有效清除而不会引起炎症反应,EM特征为异位内膜细胞凋亡率下降。与健康女性子宫内膜相比,EM异位内膜抗凋亡因子表达增加,促凋亡因子表达减少,证实了细胞凋亡在EM的发病中确有作用,并和炎症反应存在一定关联[25]。EM发生发展过程中亦伴随着血管生成增多以及局部病灶周期性出血,EM患者异位内膜血管内皮生长因子(VEGF)表达量增高,抗血管生成因子(sFlt-1)表达量下降,证实VEGF信号通路、血小板激活通路均参与此过程,与前面靶点分析也形成呼应[26-27] 。脑源性神经营养因子是各种慢性疾病中慢性疼痛形成和维持的调节因子,EM伴有疼痛的患者血清和腹膜液中神经营养因子浓度明显高于无疼痛EM患者[28]。利用KEGG通路分析,可以发现活血化瘀药对于炎症、凋亡、疼痛、血管生成等相关通路均具备调控作用,进一步强调了临床上活血化瘀药对于EM的治疗价值。
综上所述,活血化瘀中药可通过多靶点、多通路协同作用方式对EM进行治疗,体现了中医药治疗疾病特色。上述七味中药中,桃仁、泽兰对于EM的作用低于其余活血化瘀药,而红花、益母草在EM治疗体系中,EM相关靶点高于其余中药,可能会起到更好的疗效,在临床上可尝试推广使用。本研究从网络药理学角度出发,根据活血化瘀中药有效成分和作用靶点,在一定程度上对活血化瘀中药治疗EM进行了机制的解析,为指导临床用药提供了一定的依据。但本研究仅仅基于TCMSP数据库,利用计算机软件从理论上对活血化瘀中药治疗EM作用机制做了探析,还需要通过实验和临床实践来进一步证实,而且还需要扩大活血化瘀药物探究范围,结合临床实际,深入剖析活血化瘀药共同点与差异之处。
A network pharmacology approach to explore mechanisms of activating blood circulation and removing blood stasis herbs in the treatment of endometriosis
-
摘要:
目的 利用网络药理学探究活血化瘀药治疗子宫内膜异位症(endometriosis,EM)的可能作用机制。 方法 以桃仁、红花、泽兰、丹参、益母草、川牛膝、王不留行等七味临床常用活血化瘀中药为研究主体。利用中药化学成分数据库TCMSP平台,检索获取七味活血化瘀药有效活性成分,通过Targets information软件获得有效成分对应靶点。使用GeneCards数据库收集EM相关靶基因,利用韦恩图工具得到活血化瘀药有效成分治疗EM的靶基因。应用Cytoscape 3.6.0软件构建活性成分-作用靶点-疾病网络。应用KEGG数据库分析获得靶点基因富集的信号通路。 结果 七味活血化瘀药共筛选出94种活性成分,119个作用靶标。其中槲皮素、木犀草素、山柰酚等为关键活性成分,PTGS2、PTGS1、NCOA2、NCOA1等为关键靶点。七味中药共有20条EM相关KGEE通路,涉及性激素、炎症、细胞调亡以及血管生成等各个方面,其中PI3K-Akt、IL-17、TNF-α等炎症相关通路为主要通路。 结论 活血化瘀药治疗EM具有多成分、多靶点、多通路的特点,针对EM的疼痛、炎症以及月经紊乱状态均有治疗作用。 Abstract:Objective To explore the possible mechanism of activating blood circulation and removing blood stasis herbs in the treatment of endometriosis (EM) with network pharmacology approach. Methods Seven kinds of commonly used activating blood circulation and removing blood stasis herbs, such as: peach kernel, safflower, zeilan, salvia miltiorrhiza, leonuri, radix cyathulae, and wang buliuxing were selected as the research subjects. TCMSP platform, a database of traditional Chinese medicine chemical ingredients, was used to retrieve the effective ingredients of 7 herbs. The targets of the effective ingredients were obtained through the Targets information software. GeneCards database was used to collect EM related target genes. Venn diagram tool was used to obtain the target genes of active ingredients of activating blood circulation and removing blood stasis herbs. Cytoscape 3.6.0 software was used to construct the active ingredient-target-disease network. KEGG database was used to analyze the signal pathways of target gene enrichment. Results A total of 94 active ingredients and 119 targets of 7 herbs were screened. Quercetin, luteolin and kaempferol were the key active components. PTGS2, PTGS1, NCOA2 and NCOA1 were the key targets. The 7 herbs have 20 related KGEE pathways, involving sex hormones, inflammation, apoptosis and angiogenesis. PI3K-Akt signaling pathway, IL-17 signaling pathway, TNF signaling pathway were the main pathways. Conclusion The treatment of EM with activating blood circulation and removing blood stasis herbs has the characteristics of multiple components, multiple targets and multiple pathways, which can relieve the pain, inflammation and menstrual disorders symptoms of EM. -
心脏瓣膜病为由多种病因引起的瓣膜狭窄或/和关闭不全所致的心脏病,是引起心力衰竭甚至心源性猝死的一个重要原因。人工瓣膜置换术是中-重度心脏瓣膜病的主要治疗手段之一,获得了良好而持久的临床结果,可有效改善患者心脏功能,提高生活质量[1]。人工心脏瓣膜分为机械瓣和生物瓣两大类。机械瓣具有较高的耐力和持久性,临床应用广泛,但最大的难题是患者必须终身抗凝且易发生血栓栓塞和出血,给患者的工作、生活带来诸多不变;生物瓣置换患者不必终身抗凝,但生物瓣寿命问题未获得满意解决,多数患者需面临二次手术。由于心脏瓣膜置换术后患者易出现血栓、感染、应激性溃疡(SU)等多种并发症,需同时使用多种药物,药物相互作用复杂[2]。患者术后需服用华法林进行抗凝治疗,该药个体用药差异大,需根据凝血指标调整剂量。尤其对于机械瓣膜置换者更要终身进行抗凝治疗,患者常因对抗凝治疗认识不足而影响用药依从性。鉴于此,临床药师通过协助医生对该类患者进行用药方案的制订、调整,及时发现患者出现的并发症、药物不良反应,对患者进行药学监护及抗凝治疗的用药教育对保证患者治疗的有效性及安全性具有重要意义。本文结合典型案例,提出临床药师参与心脏瓣膜置换术后患者药学服务的5个切入点,为临床提供参考。
1. 心脏瓣膜置换术后患者的抗凝治疗监护
心脏瓣膜置换术后患者需服用抗凝药物华法林,临床药师应协助医师根据凝血酶原时间(PT)和国际标准化比值(INR)监测值对华法林的剂量进行调整,并对患者进行密切的药学监护。关于此类患者的INR目标范围,参考国际相关标准并结合当前我国抗凝研究结果,我们建议:对于机械瓣置换患者的INR监测值,主动脉瓣单瓣置换为1.8~2.2,二尖瓣单瓣置换为2.0~2.5,主动脉瓣与二尖瓣双瓣置换为2.0~2.5,三尖瓣机械瓣置换为2.5~3.0;生物瓣置换患者为1.8~2.2[3-4]。
病例1:患者,男,50岁,因主动脉瓣钙化伴重度狭窄入院后行主动脉瓣置换(机械瓣)+升主动脉成形术,术后予华法林进行抗凝治疗,临床药师协助医师根据PT及INR值监测结果对华法林剂量进行调整。患者主动脉瓣机械瓣置换术,INR目标范围为1.8~2.2,术后PT、INR监测结果及华法林用量见表1。患者术后5天INR为1.04,医师予华法林片4.5 mg qd。根据《华法林抗凝治疗的中国专家共识》[5],中国人华法林的初始剂量为1~3 mg,而该患者初始给予4.5 mg的负荷剂量,初期可能会因过度抗凝而加大栓塞风险,临床药师建议给予华法林片3 mg qd,医师接受。华法林作用发生缓慢,当日PT及INR复查结果反映的是2天前服药的效果,应根据凝血指标监测结果及时调整华法林剂量,INR<目标值下限:华法林加量,每次增加1/4片;INR>目标值上限:华法林减量,每次减少1/4片。该患者术后9天时INR2.65,超过目标值上限,临床药师建议医师将剂量减为2.25 mg qd,继续监测PT和INR,嘱患者住院期间出现皮下瘀斑、紫癜、牙龈出血、鼻衄、便血、黑便等症状及时告知医师及药师,并密切关注患者粪隐血、粪转铁蛋白、血小板计数、血红蛋白含量等化验指标的变化情况。患者术后11天INR2.79,仍未达标,华法林片继续减量至1.5 mg qd,患者术后13天INR2.01达标,抗凝治疗期间未出现出血相关症状。
表 1 病例1凝血功能监测及华法林剂量调整情况术后天数 剂量(m/mg) PT(t/s) INR d5 4.5 13.8 1.04 d6 3 − − d7 3 21.0 1.85 d8 3 − − d9 2.25 27.9 2.65 d10 2.25 − − d11 1.5 28.6 2.79 d12 1.5 − − d13 1.5 22.5 2.01 病例2:患者,女,69岁,因三尖瓣重度关闭不全;二尖瓣置换术后入院拟行介入下三尖瓣置换术。患者12年前行二尖瓣机械瓣置换术,入院前长期服用华法林抗凝,考虑到此次入院计划行三尖瓣置换术,故入院后停用华法林,根据《华法林抗凝治疗的中国专家共识》[5],行外科手术患者可不采用桥接,华法林停药后术前INR可恢复至接近正常范围(INR<1.5),患者查INR为1.89,因计划次日手术,为减少患者出血风险临床药师建议临时给予维生素K120 mg im,降低INR,医师接受。患者次日行经导管三尖瓣介入置换术,术后予华法林进行抗凝治疗,患者术后PT、INR值监测结果及华法林用量见表2。患者三尖瓣介入置换术,INR目标范围为2.5~3.0,术后8天INR2.19,华法林1.5 mg qd,已使用4 d,仍在目标值下限,临床药师建议医师华法林加量0.75 mg,医师接受,予华法林2.25 mg qd,继续监测PT、INR值及患者抗凝过程中可能出现的出血症状及指标。患者术后10天INR达3.38,考虑到INR>3.0,临床药师协助医师调整抗凝治疗方案:停用华法林2 d,拟于第3天减量0.75 mg,医师按照此方案给药。患者于术后16天INR2.70达标,继续予以华法林1.5 mg qd,至术后18天患者INR维持在目标范围内,患者出院继续予华法林抗凝治疗。
表 2 病例2凝血功能监测及华法林剂量调整情况术后天数 剂量(m/mg) PT(t/s) INR d4 1.5 13.6 1.04 d5 1.5 − − d6 1.5 15.0 1.17 d7 1.5 − − d8 2.25 24.3 2.19 d9 2.25 − − d10 2.25 28.2 2.67 d11 2.25 − − d12 − 35.0 3.38 d13 − − − d14 1.5 15.5 1.22 d15 1.5 − − d16 1.5 28.5 2.70 d17 1.5 − − d18 1.5 28.0 2.65 2. 感染监测及抗菌药物合理应用与监护
心脏瓣膜置换术后患者感染预防与控制至关重要,临床药师可从以下几方面进行监护:① 围手术期抗菌药物的合理应用:心脏瓣膜置换术围手术期应预防性应用抗菌药物,可能的污染菌为凝固酶阴性葡萄球菌或金黄色葡萄球菌[6],临床药师应提醒医生于术前0.5~1 h应用第一、二代头孢菌素,预防用药疗程要覆盖整个手术过程,可根据情况延至术后一段时间,如48 h[6]。②术后感染监测:心脏瓣膜置换术后患者易发生肺部感染、手术切口感染、心内膜感染等感染[7],临床药师应关注患者是否有咳嗽、发热、创面脓性分泌物及白细胞、中性粒细胞升高等提示感染发生的症状及指标,及时提醒医师进行相关标本微生物送检、胸部X线等检查,发生感染时在抗菌药物治疗方案制订与调整方面为医师提供建议。③注意抗菌药物联用的影响:某些抗菌药物与华法林合用可能会存在相互作用,如头孢哌酮、红霉素、甲硝唑、喹诺酮类抗菌药可增强华法林的抗凝作用;利福平可抑制其抗凝作用[8],因此临床药师应对患者进行全面的药学监护,减少抗菌药物与华法林联用对抗凝治疗的影响,同时注意应用抗菌药物可能出现的胃肠道反应、皮疹、肝酶升高等不良反应。
病例3:患者,男,60岁,因主动脉瓣重度狭窄入院后行主动脉瓣置换术。患者心脏瓣膜置换术术前1 h,使用第二代头孢菌素类抗菌药物头孢呋辛钠注射剂1.5 g预防感染,围手术期抗菌药物种类选择及给药时机合理。术后1天患者体温37.5 ℃,双肺呼吸音清晰,血白细胞计数18.76×109/L、中性粒细胞计数17.86×109/L、中性粒细胞95.2%,怀疑感染可能,取血、痰标本培养,继续予头孢呋辛钠注射剂1.5 g bid ivgtt。术后3天体温37.8 ℃,血白细胞计数22.65×109/L,中性粒细胞96.8%,考虑头孢呋辛钠已用3 d,白细胞计数、中性粒细胞等指标仍较高,协助医师调整治疗方案,换用头孢美唑钠注射剂1 g bid ivgtt联合盐酸莫西沙星氯化钠注射液0.4 g qd ivgtt,患者术后应用华法林抗凝,临床药师提醒医师盐酸莫西沙星可增强华法林的抗凝作用,需严密监控患者的PT/INR值,同时密切监测患者的感染相关症状及指标变化。术后5天患者体温36.6 ℃,痰培养、血培养结果无致病菌生长,血白细胞计数18.61×109/L、中性粒细胞85.7%,指标有所下降,继续原用药方案。术后6天体温36.6 ℃,血白细胞计数17.97×109/L、中性粒细胞80.4%。术后9天体温36.5 ℃,血白细胞计数9.17×109/L、中性粒细胞64.0%,指标正常。抗菌药物应用期间临床药师对药物不良反应进行监测,同时注意对华法林的抗凝作用的影响,并根据患者情况协助医师适时停用抗菌药物。患者术后13天(出院)无相关感染症状,血常规正常,期间未出现相关不良反应。
3. 围手术期气道管理与药学监护
心脏瓣膜置换术围手术期气道管理可减少并发症、缩短患者住院时间,布地奈德等糖皮质激素雾化吸入给药是常用药之一,与支气管舒张剂联用可协同增效,推荐术前3~7 d、术后3~7 d应用[9]。临床药师应对患者进行用药教育:吸气时手指按住出气口并紧闭口唇以使药液尽可能进入肺部,用力深吸气并屏气3~5 s以吸入完全;呼气时手指从出气口移开,并将喷气口移开口唇以减少痰液喷射到药液中,缓慢呼气。雾化吸入糖皮质激素可能导致患者出现口腔真菌感染、声音嘶哑,临床药师应教育患者注意用药后漱口以减少不良反应的发生。
4. 应激性溃疡预防与药学监护
应激性溃疡(SU)为机体在严重创伤,各种困难、复杂的手术,危重疾病等应激状态下发生的急性胃肠道黏膜溃疡病变,严重者可并发消化道出血、甚至穿孔,使病死率增加。机械通气超过48 h或接受体外生命支持、凝血机制障碍或使用抗凝或抗血小板药、原有消化道溃疡或出血病史、大剂量使用糖皮质激素或合并使用非甾体类抗炎药、急性肝肾功能衰竭等危险因素会增加SU发生及并发出血的风险[10]。心脏瓣膜置换术属于复杂手术,且涉及到接受体外生命支持、机械通气超过48 h、使用抗凝药等危险因素,因此心脏瓣膜置换术后患者应进行SU预防,制定合适的SU预防用药方案、及时判断消化道出血发生并选择有效治疗措施是临床药师关注的重点。SU预防方案建议将质子泵抑制剂(PPI)作为首选预防药物,在原发病发生后应用标准剂量,q12h,ivgtt,至少连续3 d[11]。临床药师应嘱患者留意是否有呕血、黑便等消化道出血症状发生,并监测血常规、大便常规等,及时发现消化道出血等提示SU并发出血的情况,以采取及时有效的措施治疗,同时协助医师权衡患者出血及不良事件风险,把握停药指征,避免过度使用SU预防药物。
病例4:患者,男,53岁,因二尖瓣关闭不全入院行二尖瓣置换术+三尖瓣成形术。术后返回监护病房,予注射用泮托拉唑钠40 mg bid ivgtt预防SU。临床药师叮嘱护士注意泮托拉唑钠溶解和稀释后应在4 h内用完,滴注时要求15~60 min内滴完。术后3 d,患者一般情况可,转入普通病房,临床医师继续予注射用泮托拉唑钠40 mg bid ivgtt。根据相关文献及指南,当患者病情好转或转入普通病房,可耐受肠内营养或已进食,应将SU预防药物静脉给药换为口服给药,并逐渐停药[10,12]。考虑到该患者病情平稳,已转至普通病房,能正常进食,经前期监护患者未出现提示SU并发出血的情况,临床药师建议医师将PPI由静脉用药调整为口服用药,医师接受,更改医嘱:停用泮托拉唑钠注射剂,予雷贝拉唑钠肠溶片20 mg qd po,继续监测出血相关症状及指标,至患者出院情况稳定。
5. 出院患者华法林使用的用药教育
心脏瓣膜置换术后患者需长期服用华法林,华法林与多种药物、食物存在相互作用,其抗凝作用的个体差异也与患者的依从性相关[8],临床药师对患者进行详尽的用药教育有助于提高患者华法林的正确使用及自我监测意识,可从以下几方面进行教育:①使患者了解术后长期服用华法林抗凝的重要性,强调每天需按时服用华法林,如忘记,当晚12:00之前想起可补吃,若第2天想起则不可再吃。②告知患者需定期监测PT和INR值使其保持在目标范围内,出院后第一周每3天检查一次,以后每周检查一次,结果连续3次在目标范围内可再延长至每2周一次,以此类推,最长不可超过3个月检查一次,若不在目标范围应咨询医师或药师进行剂量调整。③叮嘱患者日常留意是否出现牙龈易出血、皮肤瘀斑、黑便等出血症状及无缘由剧烈头痛、四肢麻木、肢端水肿等血栓症状,如出现上述症状应立即复查PT、INR,并向医师或药师咨询。④使患者知晓华法林与多种药物有相互作用,出现其他疾病需用药时应咨询医师或药师进行药物选择;叮嘱患者避免大量摄入菠菜、西芹、卷心菜、动物肝脏等富含维生素K的食物而影响华法林的抗凝效果。⑤使患者知晓外伤、感染、发热、呕吐、腹泻等异常的生理状态会影响华法林的治疗,若发生上述情况需及时就诊;如需行创伤性手术或检查(如拔牙、胃镜等)需告知医生正在服用华法林。
总之,心脏瓣膜置换术后患者需同时使用多种药物,且华法林等药物个体用药差异大、需根据监测指标调整剂量,临床药学服务十分必要。临床药师可从心脏瓣膜置换术患者PT、INR值监测及华法林的剂量调整,感染监测及抗菌药物的合理应用,围手术期气道管理,应激性溃疡预防与药学监护,出院患者华法林用药教育等方面入手,加强与医生、患者的沟通,对患者进行个体化的药学服务,以促进药物的合理使用,保障患者用药安全、有效。
-
表 1 七种活血化瘀中药共有的19个靶点
序号 蛋白名称 基因名称 靶点标识码 1 钠通道蛋白5型亚基 SCN5A TAR00070 2 前列腺素G/H合成酶1 PTGS1 TAR00006 3 Beta-2型肾上腺素受体 ADRB2 TAR00261 4 毒蕈碱型乙酰胆碱受体M3 CHRM3 TAR00016 5 孕酮受体 PGR TAR00209 6 半胱天冬酶3 CASP3 TAR04087 7 热休克蛋白HSP 90 HSP90 TAR00444 8 钾电压门控通道亚家族H成员2 KCNH2 TAR00037 9 凋亡调节剂Bcl-2 BCL2 TAR00086 10 PKA催化亚基C-alpha PRKACA TAR00699 11 半胱天冬酶9 CASP9 TAR04090 12 γ-氨基丁酸受体亚基α-1 GABRA1 TAR00309 13 毒蕈碱型乙酰胆碱受体M1 CHRM1 TAR00038 14 前列腺素G/H合酶2 PTGS2 TAR00094 15 转录因子AP-1 JUN,FOS TAR00414 16 磷脂酰肌醇-4,5-双磷酸3-激酶催化亚基,γ亚型 PIK3CG TAR00491 17 毒蕈碱型乙酰胆碱受体M2 CHRM2 TAR00210 18 核受体共激活剂2 NCOA2 TAR03276 19 维甲酸受体RXR-alpha RARA TAR00158 表 2 PPI网络中关键节点
节点名称 度值 节点名称 度值 节点名称 度值 ALB 97 IL6 92 PTGS2 83 AKT1 95 TNF 86 CASP3 80 VEGFA 94 MAPK8 83 MAPK1 80 表 3 七味活血化瘀中药的19条KEGG通路
序号 标识码 信号通路名称 类别 1 hsa04151 PI3K-Akt信号通路 炎症相关 2 hsa04668 TNF信号通路 炎症相关 3 hsa04657 IL-17信号通路 炎症相关 4 hsa04625 C型凝集素受体信号通路 炎症相关 5 hsa04064 NF-κB信号通路 炎症相关 6 hsa04115 p53信号通路 炎症相关 7 hsa00590 花生四烯酸代谢 炎症相关 8 hsa01522 内分泌抵抗 激素相关 9 hsa04915 雌激素信号通路 激素相关 10 hsa04919 甲状腺激素信号通路 激素相关 11 hsa04921 催产素信号通路 激素相关 12 hsa04210 细胞凋亡 细胞凋亡 13 hsa04071 鞘脂信号通路 细胞凋亡 14 hsa01521 EGFR酪氨酸激酶抑制剂拮抗 血管相关 15 hsa04370 VEGF信号通路 血管相关 16 hsa01521 血小板活化 血管相关 17 hsa04722 神经营养蛋白信号通路 疼痛相关 18 hsa04725 胆碱能突触 疼痛相关 19 hsa04726 血清素能突触 疼痛相关 -
[1] ZHAO R H, SUN W W, LIU Y, et al. Chinese medicine in management of chronic disease endometriosis[J]. Chin J Integr Med,2020,26(2):88-91. doi: 10.1007/s11655-018-2937-3 [2] 邢心睿, 吕狄亚, 柴逸峰, 等. 网络药理学在中药作用机制中的研究进展[J]. 药学实践杂志, 2018, 36(2):97-102. doi: 10.3969/j.issn.1006-0111.2018.02.001 [3] LUO T T, LU Y, YAN S K, et al. Network pharmacology in research of Chinese medicine formula: methodology, application and prospective[J]. Chin J Integr Med,2020,26(1):72-80. doi: 10.1007/s11655-019-3064-0 [4] RU J L, LI P, WANG J N, et al. TCMSP: a database of systems pharmacology for drug discovery from herbal medicines[J]. J Cheminform,2014,6:13. doi: 10.1186/1758-2946-6-13 [5] 薛潇春, 胡晋红. 网络药理学的研究方法与应用进展[J]. 药学实践杂志, 2015, 33(5):401-405. doi: 10.3969/j.issn.1006-0111.2015.05.005 [6] MA C T, JIANG Y X, ZHANG X H, et al. Isoquercetin ameliorates myocardial infarction through anti-inflammation and anti-apoptosis factor and regulating TLR4-NF-κB signal pathway[J]. Mol Med Rep,2018,17(5):6675-6680. [7] VAN DER WOUDE H, TER VELD M G, JACOBS N, et al. The stimulation of cell proliferation by quercetin is mediated by the estrogen receptor[J]. Mol Nutr Food Res,2005,49(8):763-771. doi: 10.1002/mnfr.200500036 [8] 李星霞, 郭澄. 木犀草素的药理活性研究[J]. 中国药房, 2007, 18(18):1421-1424. doi: 10.3969/j.issn.1001-0408.2007.18.029 [9] 王继双, 何焱, 张文静, 等. 木犀草素的药理作用研究进展[J]. 生命科学, 2013, 25(6):560-565. [10] 张雅雯, 邵东燕, 师俊玲, 等. 山奈酚生物功能研究进展[J]. 生命科学, 2017, 29(4):400-405. [11] LAI Z Z, YANG H L, HA S Y, et al. Cyclooxygenase-2 in endometriosis[J]. Int J Biol Sci,2019,15(13):2783-2797. doi: 10.7150/ijbs.35128 [12] 吴亚玲, 郝敏. 趋化因子在子宫内膜异位症发病机制中的作用[J]. 国际妇产科学杂志, 2009, 36(5):352-355. doi: 10.3969/j.issn.1674-1870.2009.05.004 [13] KUMAGAMI A, ITO A, YOSHIDA-KOMIYA H, et al. Expression patterns of the steroid receptor coactivator family in human ovarian endometriosis[J]. J Obstet Gynaecol Res,2011,37(10):1269-1276. doi: 10.1111/j.1447-0756.2010.01509.x [14] SHI X, XU W, DAI H H, et al. The role of SRC1 and SRC2 in steroid-induced SDF1 expression in normal and ectopic endometrium[J]. Reproduction,2014,147(6):847-853. doi: 10.1530/REP-14-0027 [15] 倪喆鑫, 张丹英, 姚睿嫔, 等. 活化血小板在子宫内膜异位症病理过程中的作用及抗血小板相关药物的治疗[J]. 生殖医学杂志, 2018, 27(12):1250-1254. doi: 10.3969/j.issn.1004-3845.2018.12.018 [16] GUO S W, DU Y B, LIU X S. Endometriosis-derived stromal cells secrete thrombin and thromboxane A2, inducing platelet activation[J]. Reprod Sci,2016,23(8):1044-1052. doi: 10.1177/1933719116630428 [17] 陈晓莉, 焦桂青. Ang-2、VEGF在子宫内膜异位症中的表达[J]. 海南医学院学报, 2016, 22(2):166-168. [18] 尉伟东, 阮菲, 涂飞霞, 等. 细胞因子信号传送阻抑物-3和caspase-3在子宫内膜异位症中的表达及其相关性[J]. 中华病理学杂志, 2013, 42(8):515-518. doi: 10.3760/cma.j.issn.0529-5807.2013.08.003 [19] MADANES D, BILOTAS M A, BASTÓN J I, et al. PI3K/AKT pathway is altered in the endometriosis patient's endometrium and presents differences according to severity stage[J]. Gynecol Endocrinol,2020,36(5):436-440. doi: 10.1080/09513590.2019.1680627 [20] JIANG L, YAN Y, LIU Z, et al. Inflammation and endometrio- sis[J]. Front Biosci,2016,21(5):941-948. doi: 10.2741/4431 [21] 许丽华. EMAb、CA125、TNF-α与子宫内膜异位症的相关性[J]. 中国妇幼保健, 2011, 26(28):4336-4338. [22] 任伟俏, 孙高高, 李晶, 等. 子宫内膜异位症患者血清CD38、缩宫素、白介素-1β表达情况及相关性研究[J]. 中国妇幼保健, 2019, 34(7):1660-1663. [23] SIKORA J, MIELCZAREK-PALACZ A, KONDERA-ANASZ Z. Association of the precursor of interleukin-1β and peritoneal inflammation-role in pathogenesis of endometriosis[J]. J Clin Lab Anal,2016,30(6):831-837. doi: 10.1002/jcla.21944 [24] SIKORA J, FERRERO S, MIELCZAREK-PALACZ A, et al. The delicate balance between the good and the bad IL-1 proinflammatory effects in endometriosis[J]. Curr Med Chem,2018,25(18):2105-2121. doi: 10.2174/0929867325666180111093547 [25] TANIGUCHI F, KAPONIS A, IZAWA M, et al. Apoptosis and endometriosis[J]. Front Biosci,2011,E3(2):648-662. doi: 10.2741/e277 [26] YU C Q, YU J, HAN J, et al. Regulatory mechanism of malignant behavior of endometriosis mediated by puerarin[J]. J Chin Integr Med,2009,7(1):41-47. doi: 10.3736/jcim20090106 [27] CHO S, CHOI Y S, JEON Y E, et al. Expression of vascular endothelial growth factor (VEGF) and its soluble receptor-1 in endometriosis[J]. Microvasc Res,2012,83(2):237-242. doi: 10.1016/j.mvr.2011.12.004 [28] DING S J, ZHU T H, TIAN Y H, et al. Role of brain-derived neurotrophic factor in endometriosis pain[J]. Reprod Sci,2018,25(7):1045-1057. doi: 10.1177/1933719117732161 -