基于网络药理学探讨六味地黄丸治疗骨质疏松合并糖尿病

２０２０年１２月　第１２期Ｎｏ．１２　Ｄｅｃｅｍｂｅｒ２０２０
中　医　学　报
ＡＣＴＡＣＨＩＮＥＳＥＭＥＤＩＣＩＮＥ
第３５卷　总第２７１期Ｖｏｌ．３５ Ｎｏ．２７１
基金项目：
国家“十二五”科技支撑计划项目（２０１４ＢＡＩ１０Ｂ００）基于网络药理学探讨六味地黄丸治疗
骨质疏松合并糖尿病
宁伟，张世超
辽宁中医药大学附属医院，辽宁沈阳１１００３２
摘要：目的：应用网络药理学研究方法挖掘六味地黄丸治疗骨质疏松合并糖尿病的物质基础及其作用机制。

方法：通过中药系统药理学技术与分析平台ＴＣＭＳＰ、ＴＣＭＩＤ检索熟地黄、山萸肉、山药、牡丹皮、茯苓、泽泻的主要活性成分，并进行靶点预测。

分别通过Ｄｒｕｇｂａｎｋ、ＯＭＩＭ、ＤｉｓＧｅＮＥＴ、ＴＴＤ数据库检索骨质疏松与糖尿病的相关疾病靶点，将药物靶点与两种疾病靶点进行交集，筛选得到共同作用靶点。

基于ＳＴＲＩＮＧ平台构建ＰＰＩ互作网络模型，并利用Ｃｙｔｏｓｃａｐｅ软件对该网络进行拓扑学分析得到核心靶点。

通过Ｍｅｔａｓｃａｐｅ软件对核心靶点进行ＧＯ－ＢＰ生物功能富集分析以及ＫＥＧＧＰａｔｈｗａｙ分析。

结果：经数据库分析六味地黄丸中含有活性化合物５２个，７８１个作用靶点，１８０７个骨质疏松相关疾病靶点、糖尿病１６７１个，中药与疾病共有靶点１１０个，筛选出核心靶点３７个。

ＧＯ－ＢＰ生物功能富集以及ＫＥＧＧ通路分析发现，六味地黄丸可通过运动的积极调节、细胞因子介导的信号通路、细胞对脂质和脂多糖的反应、对外部刺激的积极调节、调控活性氧代谢过程、调节水解酶活性、调节炎症反应、肌肉细胞增殖、血液循环、血管生成、趋化性调节、生殖发育、葡萄糖稳态等生物学过程以及血管内皮生长因子信号通路、白细胞跨内皮迁移通路、ＦｃεＲＩ信号通路、ＥｒｂＢ信号通路等，发挥其治疗骨质疏松合并糖尿病的作用。

结论：本研究从多角度挖掘六味地黄丸治疗骨质疏松合并糖尿病的物质基础及作用机制，为今后开展相关研究提供新的科学依据。

文献引用：宁伟，张世超．基于网络药理学探讨六味地黄丸治疗骨质疏松合并糖尿病［Ｊ］．中医学报，２０２０，３５（１２）：２６４７－２６５２．
关键词：六味地黄丸；骨质疏松；糖尿病；网络药理学ＤＯＩ：１０．１６３６８／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－８９９９．２０２０．１２．５８３
中图分类号：Ｒ２８４．２ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７４－８９９９（２０２０）１２－２６４７－０６
ＭｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＣｏｍｐｏｕｎｄＬｉｕｗｅｉＤｉｈｕａｎｇＰｉｌｌｓｉｎＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｆＯｓｔｅｏｐｏｒｏｓｉｓｗｉｔｈ
ＤｉａｂｅｔｅｓＢａｓｅｄｏｎＮｅｔｗｏｒｋＰｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙ
ＮＩＮＧＷｅｉ，ＺＨＡＮＧＳｈｉｃｈａｏ
ＡｆｆｉｌｉａｔｅｄＨｏｓｐｉｔａｌｏｆＬｉａｏｎｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＭｅｄｉｃｉｎｅ
，ＳｈｅｎｙａｎｇＬｉａｏｎｉｎｇＣｈｉｎａ１１００３２Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ：ＴｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｍｅｔｈｏｄｓｏｆｎｅｔｗｏｒｋｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙａｒｅｕｓｅｄｔｏｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌｂａｓｉｓａｎｄｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｔｈｅＣｈｉｎｅｓｅｍｅｄｉｃｉｎｅｃｏｍｐｏｕｎｄＬｉｕｗｅｉＤｉｈｕａｎｇＷａｎｆｏｒｔｒｅａｔｉｎｇｏｓｔｅｏｐｏｒｏｓｉｓｗｉｔｈｄｉａｂｅｔｅｓ．Ｍｅｔｈｏｄｓ：ＴｈｒｏｕｇｈｔｈｅＣｈｉｎｅｓｅＭｅｄｉｃｉｎｅＳｙｓｔｅｍＰｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＡｎａｌｙｓｉｓＰｌａｔｆｏｒｍＴＣＭＳＰ、ＴＣＭＩＤｄａｔａｂａｓｅ，ｔｈｅｍａｉｎａｃｔｉｖｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｏｆｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌＣｈｉｎｅｓｅｍｅｄｉｃｉｎｅｓｏｆＳｈｏｕｄｉ（Ｒｅｈｍａｎｎｉａ），Ｓｈａｎｚｈｕｙｕ（Ｄｏｇｂｅｒｒｙ），Ｓｈａｎｙａｏ（ＣｈｉｎｅｓｅＹａｍ），Ｍｕｄａｎｐｉ（Ｐｅｏｎｙｒａｄｉｃｅｓｃｏｒｔｅｘ），Ｆｕｌｉｎｇ（Ｐｏｒｉａ）ａｎｄＺｅｘｉｅ（Ａｌｉｓｍａ）ｗｅｒｅｕｓｅｄ，ａｎｄｔｈｅｔａｒｇｅｔｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．ＴｈｅＤｒｕｇｂａｎｋ，ＯＭＩＭ，ＤｉｓＧｅＮＥＴａｎｄＴＴＤｄａｔａｂａｓｅｓｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｒｅｔｒｉｅｖｅｔｈｅｒｅｌｅｖａｎｔｄｉｓｅａｓｅｔａｒｇｅｔｓｏｆｏｓｔｅｏｐｏｒｏｓｉｓａｎｄｄｉａｂｅｔｅｓ．Ｔｈｅｄｒｕｇｔａｒｇｅｔａｎｄｔｈｅｔｗｏｄｉｓｅａｓｅｔａｒｇｅｔｓａｒｅｉｎｔｅｒｓｅｃｔｅｄｔｏｓｃｒｅｅｎｔｈｅｃｏｍｍｏｎｔａｒｇｅｔ．ＴｈｅＳＴＲＩＮＧｐｌａｔｆｏｒｍｗａｓｕｓｅｄｔｏｃｏｎｓｔｒｕｃｔａＰＰＩｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｍｏｄｅｌ，ａｎｄｔｈｅｎｅｔｗｏｒｋｗａｓｔｏｐｏｌｏｇｉｃａｌｌｙａｎａｌｙｚｅｄｕｓｉｎｇＣｙｔｏｓｃａｐｅｓｏｆｔｗａｒｅｔｏｏｂｔａｉｎｔｈｅｃｏｒｅｔａｒｇｅｔ．ＧＯ ＢＰｂｉｏｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔａ ｎａｌｙｓｉｓａｎｄＫＥＧＧｐａｔｈｗａｙａｎａｌｙｓｉｓｗｅｒｅｐｅｒｆｏｒｍｅｄｏｎｔｈｅｃｏｒｅｔａｒｇｅｔｓｂｙＭｅｔａｓｃａｐｅｓｏｆｔｗａｒｅ．Ｒｅｓｕｌｔｓ：ＴｈｅｄａｔａｂａｓｅｏｆＣｈｉｎｅｓｅ·
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２０２０年１２月　第１２期Ｎｏ．１２　Ｄｅｃｅｍｂｅｒ２０２０
中　医　学　报
ＡＣＴＡＣＨＩＮＥＳＥＭＥＤＩＣＩＮＥ
第３５卷　总第２７１期
Ｖｏｌ．３５ Ｎｏ．２７１
ｈｅｒｂａｌｍｅｄｉｃｉｎｅＬｉｕｗｅｉＤｉｈｕａｎｇＷａｎｃｏｎｔａｉｎｓ５２ａｃｔｉｖｅｃｏｍｐｏｕｎｄｓ，７８１ｔａｒｇｅｔｓ．Ｔｈｅｒｅａｒｅ１８０７ｏｓｔｅｏｐｏｒｏｓｉｓｒｅｌａｔｅｄｄｉｓｅａｓｅｔａｒ ｇｅｔｓ，１６７１ｄｉａｂｅｔｅｓｔａｒｇｅｔｓ，ａｎｄ１１０ｄｒｕｇｓａｎｄｄｉｓｅａｓｅｓｔａｒｇｅｔｓ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｔｏｐｏｌｏｇｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆｃｏｍｍｏｎｔａｒｇｅｔｓ，３７ｃｏｒｅｔａｒｇｅｔｓｗｅｒｅｓｅｌｅｃｔｅｄ．ＧＯ ＢＰｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｆｕｎｃｔｉｏｎｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔａｎｄＫＥＧＧｐａｔｈｗａｙａｎａｌｙｓｉｓｒｅｖｅａｌｅｄｔｈａｔＣｈｉｎｅｓｅｍｅｄｉｃｉｎｅｃｏｍｐｏｕｎｄＬｉ ｕｗｅｉＤｉｈｕａｎｇＷａｎｃａｎｐａｓｓｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｐｏｓｉｔｉｖｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｌｏｃｏｍｏｔｉｏｎ，ｃｙｔｏｋｉｎｅ ｍｅｄｉａｔｅｄｓｉｇｎａｌｉｎｇｐａｔｈｗａｙ，ｃｅｌｌｕｌａｒｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏｌｉｐｉｄ，ｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏｌｉｐｏｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ，ｐｏｓｉｔｉｖｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏｅｘｔｅｒｎａｌｓｔｉｍｕｌｕｓ，ｐｏｓｉｔｉｖｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｒｅａｃｔｉｖｅｏｘｙｇｅｎｓｐｅｃｉｅｓｍｅｔａｂｏｌｉｃｐｒｏｃｅｓｓ，ｐｏｓｉｔｉｖｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｈｙｄｒｏｌａｓｅａｃｔｉｖｉｔｙ，ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｉｎｆｌａｍｍａｔｏｒｙｒｅｓｐｏｎｓｅ，ｍｕｓｃｌｅｃｅｌｌｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｏｎ，ｂｌｏｏｄｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ，ａｎｇｉｏｇｅｎｅｓｉｓ，ｃｈｅｍｏｔａｘｉｓ，ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｖｏｌｖｅｄｉｎｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｇｌｕｃｏｓｅｈｏｍｅｏｓｔａｓｉｓａｎｄｏｔｈｅｒｂｉｏｌｏｇｉ ｃａｌｆｕｎｃｔｉｏｎｓａｎｄＶＥＧＦｓｉｇｎａｌｉｎｇｐａｔｈｗａｙ，Ｌｅｕｋｏｃｙｔｅｔｒａｎｓｅｎｄｏｔｈｅｌｉａｌｍｉｇｒａｔｉｏｎ，ＦｃεＲＩｓｉｇｎａｌｉｎｇｐａｔｈｗａｙ，ＥｒｂＢｓｉｇｎａｌｉｎｇｐａｔｈｗａｙｐｌａｙｉｔｓｒｏｌｅｉｎｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｏｓｔｅｏｐｏｒｏｓｉｓｗｉｔｈｄｉａｂｅｔｅｓ．Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ：ＴｈｉｓｓｔｕｄｙｅｘｐｌｏｒｅｄｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌｂａｓｉｓａｎｄｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＬｉ ｕｗｅｉＤｉｈｕａｎｇＰｉｌｌｓｉｎｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｏｓｔｅｏｐｏｒｏｓｉｓｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｄｉａｂｅｔｅｓｆｒｏｍｍｕｌｔｉｐｌｅｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｓ，ａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｄｎｅｗｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｂａｓｉｓｆｏｒｆｕｔｕｒｅｒｅｓｅａｒｃｈ．
Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｃｉｔａｔｉｏｎ：ＮＩＮＧＷｅｉ，ＺＨＡＮＧＳｈｉｃｈａｏ．ＭｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＣｏｍｐｏｕｎｄＬｉｕｗｅｉＤｉｈｕａｎｇＰｉｌｌｓｉｎＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｆＯｓｔｅｏｐｏｒｏｓｉｓｗｉｔｈＤｉａｂｅｔｅｓＢａｓｅｄｏｎＮｅｔｗｏｒｋＰｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙ［Ｊ］．ＡｃｔａＣｈｉｎｅｓｅＭｅｄｉｃｉｎｅ，２０２０，３５（１２）：２６４７－２６５２．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＬｉｕＷｅｉＤｉＨｕａｎｇＰｉｌｌｓ；ｏｓｔｅｏｐｏｒｏｓｉｓ；Ｄｉａｂｅｔｅｓ；ｎｅｔｗｏｒｋｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙ
六味地黄丸由熟地黄、山茱萸、山药、牡丹皮、茯苓、泽泻６味中药组成，具有滋阴补肾之功效，可用于治疗肾虚、消渴、头晕耳鸣、腰膝酸软、遗精等症，后世将其作为滋补肾阴之祖方。

骨质疏松症（ｏｓｔｅ ｏｐｏｒｏｓｉｓ，ＯＰ）是一种以低骨量、骨组织微结构损坏、骨脆性增加等为特征的，常见的骨骼代谢性疾病，其发病率随着年龄增长而不断增高［１］。

世界卫生组织将其与糖尿病和心血管疾病共同列为危害中老年健康的“三大杀手”。

临床常表现为疼痛、身长缩短、驼背等，骨折是其最常见、最严重的并发症。

糖尿病作为一种慢性代谢性疾病，是导致骨质疏松发生的重要危险因素之一。

当机体长期处于高血糖环境中可使大血管和微血管发生病变从而导致骨质丢失，易形成糖基化终末产物，阻碍成骨细胞对骨胶原蛋白的黏附能力，抑制成骨细胞合成，引发骨质疏松［２］。

网络药理学一词由Ｈｏｐｋｉｎｓ首次提出，是以系统生物学和生物信息学为基础，应用药物之间的结构相似性，对体内生物分子及靶标的相互作用关系进行探索，从而构建“药物－靶标－疾病”的多层次网络模型，有效预测药物的功效及其作用机制，从整体角度对进行研究，迎合了大数据时代中药复方系统性研究的新趋势［３－４］。

本文应用网络药理学技术，挖掘六味地黄丸治疗骨质疏松合并糖尿病的物质基础及其作用机制，运用现代科学技术手段阐释中药复方治疗疾病多成分、多靶点、多环节的协调作用，为其临床应用及实验研究提供新的思路和依据。

１　材料与方法
１．１　中药复方六味地黄丸化学成分的获取　六味地黄丸由熟地黄、山萸肉、山药、牡丹皮、茯苓、泽泻组成。

在中药系统药理学技术与分析平台ＴＣＭＳＰ（ｈｔｔｐ：／／ｌｓｐ．ｎｗｓｕａｆ．ｅｄｕ．ｃｎ／ｔｃｍｓｐ）、ＴＣＭＩＤ（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｅｇａｂｉｏｎｅｔ．ｏｒｇ／ｔｃｍｉｄ／）中搜索中药的全部化学成分，同时将口服吸收率（ｏｒａｌａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ，ＯＢ）、类药性（ｄｒｕｇｌｉｋｅｎｅｓｓ，ＤＬ）和半衰期（ｈａｌｆ－ｌｉｆｅ，ＨＬ）作为筛选指标，选取同时满足ＯＢ≥３０％、ＤＬ≥０．１８和ＨＬ≥４者作为其主要化学成分，并应用Ｃｙｔｏｓｃａｐｅ软件绘制六味地黄丸主要化学成分的网络图。

ＯＢ是指药物被人体胃肠吸收量与口服量的比率，ＤＬ指化合物与已知药物的相似程度，ＨＬ指药物在血液中或体内的浓度减到１／２所花费的时间，三者均属于中药的药物动力学特性。

１．２　六味地黄丸与骨质疏松合并糖尿病靶点的筛选　通过有机小分子生物活性数据库ＰｕｂＣｈｅｍ（ｈｔ ｔｐｓ：／／ｐｕｂｃｈｅｍ．ｎｃｂｉ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｏｖ／）以及查阅文献获得６味中药的主要化学成分结构，将其Ｓｍｉｌｅｓ格式上传至ＳｗｉｓｓＴａｒｇｅｔＰｒｅｄｉｃｔｉｏｎ数据库（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｗｉｓｓｔａｒｇｅｔ－ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ．ｃｈ／），并将物种限定为人类（Ｈｏｍｏｓａｐｉｅｎｓ），对熟地黄、山萸肉、山药、牡丹皮、茯苓、泽泻主要化学成分的作用靶点进行预测。

在Ｄｒｕｇｂａｎｋ数据库（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｄｒｕｇｂａｎｋ．ｃａ／）、ＯＭＩＭ数据库（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｏｍｉｍ．ｏｒｇ／）、ＤｉｓＧｅＮＥＴ数据库（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｄｉｓｇｅｎｅｔ．ｏｒｇ／ｗｅｂ／ＤｉｓＧｅＮＥＴ／ｍｅｎｕ）以及ＴＴＤ（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｇｅｎｅｃａｒｄｓ．ｏｒｇ／）数据库中“ＳｅａｒｃｈＤｒｕｇｓａｎｄＴａｒｇｅｔｓｂｙＤｉｓｅａｓｅｏｒＩＣＤＩ ｄｅｎｔｉｆｉｅｒ”一栏，分别检索疾病关键词为骨质疏松（ｏｓｔｅｏｐｏｒｏｓｉｓ）、糖尿病（ｄｉａｂｅｔｅｓ），合并多个数据库结果去除重复值，筛选出骨质疏松和糖尿病的相关疾病靶点。

应用Ｖｅｎｎｙ软件（ｈｔｔｐ：／／ｂｉｏｉｎｆｏｇｐ．ｃｎｂ．ｃｓｉｃ．ｅｓ／ｔｏｏｌｓ／ｖｅｎｎｙ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ）对筛选出的疾病与
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２０２０年１２月　第１２期Ｎｏ．１２　Ｄｅｃｅｍｂｅｒ２０２０
中　医　学　报
ＡＣＴＡＣＨＩＮＥＳＥＭＥＤＩＣＩＮＥ
第３５卷　总第２７１期
Ｖｏｌ．３５ Ｎｏ．２７１
中药相关靶点进行交集，取交集并绘制韦恩图，筛选出六味地黄丸与骨质疏松合并糖尿病的共同作用靶点。

１．３　中药－疾病靶点网络构建及核心靶点的筛选　将共同作用靶点输入Ｓｔｒｉｎｇ数据库平台（ｈｔｔｐｓ：／／ｓｔｒｉｎｇ－ｄｂ．ｏｒｇ／）构建蛋白－蛋白相互作用（ｐｒｏｔｅｉｎ－ｐｒｏｔｅｉｎｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ，ＰＰＩ）网络，设置参数物种为人类“Ｈｏｍｏｓａｐｉｅｎｓ”“ｈｉｇｈｅｓｔｃｏｎｆｉｄｅｎｃｅ”＞０ ９，其他不变。

并利用Ｃｙｔｏｓｃａｐｅ软件中“ＮｅｔｗｏｒｋＡｎａｌｙｚｅｒ”模块分析ＰＰＩ网络的拓扑属性参数，计算整体网络的介数和度值。

两者是判断网络节点重要性的主要拓扑参数，介数是指网络中所有最短路径中经过该节点的路径数目与最短路径总数之比，度数反映了网络中该节点与其他节点的连接数目，其值越大，节点在该网络就越重要。

本研究选取两个参数同时在中位数以上的靶点为“核心靶点”，明确六味地黄丸治疗骨质疏松合并糖尿病的ＰＰＩ网络中的关键靶点蛋白。

１．４　靶点生物功能注释及通路分析　为进一步明确六味地黄丸治疗骨质疏松合并糖尿病的生物学功能以及信号通路，应用Ｍｅｔａｓｃａｐｅ软件（ｈｔｔｐ：／／ｍｅｔａｓｃａｐｅ．ｏｒｇ／，ｖｅｒｓｉｏｎ３．０）对筛选出的核心靶点进行ＧＯ－ＢＰ生物功能富集分析和ＫＥＧＧＰａｔｈｗａｙ分析。

Ｍｅｔａｓｃａｐｅ涵盖了ＧＯ、ＫＥＧＧ、ＵｎｉＰｒｏｔ、ＮＣＢＩ等多个国内外权威数据库资源，保证了结果的时效性［５］。

并利用Ｃｙｔｏｓｃａｐｅ软件绘制核心靶点－ＧＯ－ＢＰ生物功能－ＫＥＧＧＰａｔｈｗａｙ互作网络。

２　结果
２．１　中药复方六味地黄丸主要化合物及靶点的筛选　通过在ＴＣＭＳＰ、ＴＣＭＩＤ两个数据库中检索六味地黄丸的化学成分，并进一步筛选，收集主要化学成分。

熟地黄２个、山萸肉１６个、山药１６个、牡丹皮９个、茯苓１４个、泽泻１０个，去除重复值，发现六味地黄丸中含有化合物５２个，应用Ｃｙｔｏｓｃａｐｅ软件绘制网络图，详见图１。

将筛选得到的结果上传到ＳｗｉｓｓＴａｒｇｅｔＰｒｅｄｉｃｔｉｏｎ数据库，得到中药的作用靶点。

熟地黄４７个、山萸肉６０５个、山药２２０个、牡丹皮１８５个、茯苓２５０个、泽泻３２１个，去除重复靶点，发现中药复方六味地黄丸中的作用靶点７８１个。

２．２　六味地黄丸与疾病共同靶点的筛选　通过对Ｄｒｕｇｂａｎｋ、ＯＭＩＭ、ＤｉｓＧｅＮＥＴ和ＴＴＤ数据库的检索得到骨质疏松的相关疾病靶点１８０７个、糖尿病１６７１个，将７８１个六味地黄丸的作用靶点与１８０７个骨质疏松相关疾病靶点和１６７１个糖尿病相关疾病靶点输入Ｖｅｎｎｙ软件绘制韦恩图，三者取交集后获得六味地黄丸与骨质疏松合并糖尿病的共有靶点１１０个，见图２。

注：绿色节点为中药，紫色节点为化合物
图１　
六味地黄丸所含化合物示意图
图２　六味地黄丸与骨质疏松合并糖尿病
的共有靶点韦恩图
２．３　ＰＰＩ网络与核心靶点分析　应用Ｓｔｒｉｎｇ数据库对得到的共有靶点绘制ＰＰＩ互作网络图，见图３。

通过Ｃｙｔｏｓｃａｐｅ软件筛选出介数和度值大于中位数的靶点作为核心靶点，即介数≥０．０３５７，度值≥５，共得到３７个。

包括转录激活因子－３（ｓｉｇｎａｌｔｒａｎ ｄｕｃｅｒｓａｎｄａｃｔｉｖａｔｏｒｓｏｆｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ３，ＳＴＡＴ３）、雌激素受体１（ｅｓｔｒｏｇｅｎｒｅｃｅｐｔｏｒｏｎｅ，ＥＳＲ１）、芳香化酶（ａｒｏｍａｔａｓｅ，ＣＹＰ１９）、丝氨酸／苏氨酸激酶１（ｓｅｒｉｎｅ／ｔｈｒｅｏｎｉｎｅｋｉｎａｓｅ１，ＡＫＴ１）、趋化因子（Ｃ－Ｃｍｏｔｉｆｌｉｇ ａｎｄ，ＣＸＣＬ）、磷脂酰肌醇３激酶调节亚基１（ｐｈｏｓ ｐｈｏｉｎｏｓｉｔｉｄｅ－３－ｋｉｎａｓｅｒｅｇｕｌａｔｏｒｙｓｕｂｕｎｉｔ１，ＰＩＫ３Ｒ１）、类固醇受体辅助激活因子（ｓｔｅｒｏｉｄｒｅｃｅｐｔｏｒｃｏａｃｔｉｖａｔｏｒ，ＳＲＣ）、丝裂原活化蛋白激酶（ｍｉｔｏｇｅｎ－
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２０２０年１２月　第１２期Ｎｏ．１２　Ｄｅｃｅｍｂｅｒ２０２０
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第３５卷　总第２７１期Ｖｏｌ．３５ Ｎｏ．２７１
ａｃｔｉｖａｔｅｄｐｒｏｔｅｉｎｋｉｎａｓｅ，ＭＡＰＫ）、肿瘤坏死因子（ｔｕｍｏｒｎｅｃｒｏｓｉｓｆａｃｔｏｒ，ＴＮＦ）、血管内皮生长因子Ａ（ｒｅｃｏｍｂｉｎａｎｔｖａｓｃｕｌａｒｅｎｄｏｔｈｅｌｉａｌｇｒｏｗｔｈｆａｃｔｏｒＡ，ＶＥＧＦＡ）、表皮生长因子受体（ｅｐｉｄｅｒｍａｌｇｒｏｗｔｈｆａｃ ｔｏｒｒｅｃｅｐｔｏｒ，ＥＧＦＲ）
等。

图３　六味地黄丸ＰＰＩ网络图
２．４　核心靶点生物功能富集分析　应用Ｍｅｔａｓｃａｐｅ
软件对筛选出的核心靶点进行ＧＯ－ＢＰ生物学功能富集分析和ＫＥＧＧＰａｔｈｗａｙ分析，发现骨质疏松合并糖尿病的发生发展与多个生物学功能和代谢通路密切相关。

ＧＯ－ＢＰ生物学功能主要富集在运动的正调节（ｐｏｓｉｔｉｖｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｌｏｃｏｍｏｔｉｏｎ）、ｃｙｔｏｋｉｎｅ－ｍｅｄｉａｔｅｄ信号通路（ｃｙｔｏｋｉｎｅ－ｍｅｄｉａｔｅｄｓｉｇｎａｌｉｎｇｐａｔｈｗａｙ）、细胞对有机氮化合物的调节（ｃｅｌｌｕｌａｒｒｅ ｓｐｏｎｓｅｔｏｏｒｇａｎｏｎｉｔｒｏｇｅｎｃｏｍｐｏｕｎｄ）、对外部刺激反应的积极调节（ｐｏｓｉｔｉｖｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏｅｘｔｅｒ ｎａｌｓｔｉｍｕｌｕｓ）、细胞对脂质的反应（ｃｅｌｌｕｌａｒｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏｌｉｐｉｄ）、对脂多糖的调节（ｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏｌｉｐｏｐｏｌｙｓａｃ ｃｈａｒｉｄｅ）、调控活性氧的代谢过程（ｐｏｓｉｔｉｖｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｒｅａｃｔｉｖｅｏｘｙｇｅｎｓｐｅｃｉｅｓｍｅｔａｂｏｌｉｃｐｒｏｃｅｓｓ）、调节水解酶活性（ｐｏｓｉｔｉｖｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｈｙｄｒｏｌａｓｅａｃｔｉｖｉｔｙ）、血液循环（ｂｌｏｏｄｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）、肌肉细胞增殖（ｍｕｓｃｌｅ
ｃｅｌｌｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｏｎ）、血管生成（ａｎｇｉｏｇｅｎｅｓｉｓ）、炎症反应的调节（ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｉｎｆｌａｍｍａｔｏｒｙｒｅｓｐｏｎｓｅ）、趋化
性调节（ｃｈｅｍｏｔａｘｉｓ）、生殖发育过程（ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｖｏｌｖｅｄｉｎｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ）、活性氧调节（ｒｅ
ｓｐｏｎｓｅｔｏｒｅａｃｔｉｖｅｏｘｙｇｅｎｓｐｅｃｉｅｓ
）、应力激活的ＭＡＰＫ级联（ｓｔｒｅｓｓ－ａｃｔｉｖａｔｅｄＭＡＰＫｃａｓｃａｄｅ）、蛋白质对细胞核定位的正调控（ｐｏｓｉｔｉｖｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｐｒｏｔｅｉｎｌｏ ｃａｌｉｚａｔｉｏｎｔｏｎｕｃｌｅｕｓ）、肽基丝氨酸磷酸化的调节（
ｐｅｐｔｉｄｙｌ－ｓｅｒｉｎｅｐｈｏｓｐｈｏｒｙｌａｔｉｏｎ）、蛋白质定位建立的调控（ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔｏｆｐｒｏｔｅｉｎｌｏｃａｌｉｚａ
ｔｉｏｎ）、葡萄糖稳态（ｇｌｕｃｏｓｅｈｏｍｅｏｓｔａｓｉｓ）等生物学过程，详见图４。

图４　六味地黄丸ＧＯ－ＢＰ生物学功能富集分析结果示意图
２．５　核心靶点ＫＥＧＧ通路分析及核心靶点－生物功能－信号通路网络构建　通过对核心靶点进行ＫＥＧＧ通路富集分析，共得到ＫＥＧＧｐａｔｈｗａｙ４３条。

研究发现六味地黄丸可通过ＶＥＧＦ信号通路（ｒｅ ｃｏｍｂｉｎａｎｔｖａｓｃｕｌａｒｅｎｄｏｔｈｅｌｉａｌｇｒｏｗｔｈｆａｃｔｏｒｓｉｇｎａｌｉｎｇ
ｐａｔｈｗａｙ）、白细胞跨内皮迁移（Ｌｅｕｋｏｃｙｔｅｔｒａｎｓｅｎｄｏ ｔｈｅｌｉａｌｍｉｇｒａｔｉｏｎ）、ＦｃεＲＩ信号通路（ＦｃｅｐｓｉｌｏｎＲＩｓｉｇ ｎａｌｉｎｇｐａｔｈｗａｙ）、ＥｒｂＢ信号通路（ｅｒｙｔｈｒｏｂｌａｓｔｉｃＢｓｉｇｎａｌｉｎｇｐａｔｈｗａｙ）、黏着斑（Ｆｏｃａｌａｄｈｅｓｉｏｎ）、ＧｎＲＨ信号通路（ＧｎＲＨｓｉｇｎａｌｉｎｇｐａｔｈｗａｙ）、Ｔｏｌｌ样受体信号通路（Ｔｏｌｌ－ｌｉｋｅｒｅｃｅｐｔｏｒｓｉｇｎａｌｉｎｇｐａｔｈｗａｙ）、ｍＴＯＲ信号通路（ｍＴＯＲｓｉｇｎａｌｉｎｇｐａｔｈｗａｙ）、Ｔ细胞受体信号通路（Ｔｃｅｌｌｒｅｃｅｐｔｏｒｓｉｇｎａｌｉｎｇｐａｔｈｗａｙ）、脂肪细胞因子信号通路（
Ａｄｉｐｏｃｙｔｏｋｉｎｅｓｉｇｎａｌｉｎｇｐａｔｈｗａｙ）等信号通路发挥其治疗作用，表１、见图５。

根据ＦＤＲ值，其主要富集于ＶＥＧＦ信号通路，详见图６。

并利用Ｃｙｔｏｓｃａｐｅ软件构建核心靶点－ＧＯ－ＢＰ生物功能－ＫＥＧＧＰａｔｈｗａｙ互作网络，详见图７。

表１　六味地黄丸ＫＥＧＧ通路的
核心靶点与ＦＤＲ值
ＫＥＧＧ通路
核心靶点数
ＦＤＲｈｓａ０４３７０：ＶＥＧＦｓｉｇｎａｌｉｎｇｐａｔｈｗａｙ８０．０００３０７０４ｈｓａ０４６７０：Ｌｅｕｋｏｃｙｔｅｔｒａｎｓｅｎｄｏｔｈｅｌｉａｌｍｉｇｒａｔｉｏｎ８０．００６７５６０３ｈｓａ０４６６４：ＦｃｅｐｓｉｌｏｎＲＩｓｉｇｎａｌｉｎｇｐａｔｈｗａｙ７０．００７５７８８６ｈｓａ０４０１２：ＥｒｂＢｓｉｇｎａｌｉｎｇｐａｔｈｗａｙ７０．０１４３１８４４ｈｓａ０４５１０：Ｆｏｃａｌａｄｈｅｓｉｏｎ９０．０２５７５６５７ｈｓａ０４９１２：ＧｎＲＨｓｉｇｎａｌｉｎｇｐａｔｈｗａｙ７０．０２８４２６１８ｈｓａ０４６２０：Ｔｏｌｌ－ｌｉｋｅｒｅｃｅｐｔｏｒｓｉｇｎａｌｉｎｇｐａｔｈｗａｙ
７０．０３３７７２２９ｈｓａ０４１５０：ｍＴＯＲｓｉｇｎａｌｉｎｇｐａｔｈｗａｙ５０．３０２６８８２９ｈｓａ０４６６０：Ｔｃｅｌｌｒｅｃｅｐｔｏｒｓｉｇｎａｌｉｎｇｐａｔｈｗａｙ６０．５３６４０５９６ｈｓａ０４９２０：Ａｄｉｐｏｃｙｔｏｋｉｎｅｓｉｇｎａｌｉｎｇｐａｔｈｗａｙ
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中　医　学　报
ＡＣＴＡＣＨＩＮＥＳＥＭＥＤＩＣＩＮＥ
第３５卷　总第２７１期
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１图５　六味地黄丸ＫＥＧＧ
信号通路图
图６　ＶＥＦＧ
信号通路
注：黄色节点为核心靶点，蓝色节点为ＧＯ－ＢＰ生物学功
能，红色节点为ＫＥＧＧｐａｔｈｗａｙ信号通路
图７　六味地黄丸核心靶点－ＧＯ－ＢＰ生物学功能－ＫＥＧＧ
ｐａｔｈｗａｙ信号通路网络图
３　讨论
骨质疏松与糖尿病均为发病率较高的慢性疾
病。

中医古籍中并没有骨质疏松合并糖尿病的病名
记载，但根据其临床表现，可归属于“骨痿”“骨痹”
合并“消渴”的范畴。

“骨痿”与“消渴”之名皆出自
《黄帝内经》。

中医认为肾虚为骨质疏松发病的基
本病机。

《医经精义》云：“肾藏精，精生髓，髓生
骨［６］。

”肾精亏虚，则骨枯髓减，发为骨痿。

阴虚内
热则为糖尿病的主要病机，阴精亏损，虚热内扰，耗
伤津液，发为消渴。

《丹溪心法》曰：“消渴肾虚受
之，腿膝枯细，骨节盩疼［７］。

”说明肾虚可导致骨质
疏松合并糖尿病的发生。

历代医家认为其总病机为
本虚标实，虚实夹杂。

中医药具有整体观念、辨证论
治的诊疗特色，使其在治疗骨质疏松合并糖尿病方
面具有独特的优势。

六味地黄丸原名为“地黄丸”，
方中以熟地黄为君药，滋补肾阴，壮水之主；山萸肉
补益肝肾；山药补脾养胃，生津益肺，补肾涩精；牡丹
皮具有凉血、解热、化瘀、和血之功效；茯苓具有安
心、健脾、渗湿、利水之功效；泽泻可利水、渗湿、泻
热。

诸药合用，共奏滋补肾阴之功效。

张玉红［８］、
陈建鸿等［９］临床应用六味地黄丸联合西格列汀治
疗糖尿病性骨质疏松患者，可使机体糖脂代谢、骨钙
素水平得到良好改善，且能够增加骨密度。

本研究应用网络药理学技术，发现中药复方六
味地黄丸中含有活性化合物５２个，作用靶点７８１
个，与骨质疏松合并糖尿病共有靶点１１０个。

通过
对其共有靶点的ＰＰＩ网络分析，筛选出中药复方六
味地黄丸核心靶点３７个。

包括ＳＴＡＴ３、ＥＳＲ１、
ＣＹＰ１９、Ａｋｔ、ＣＸＣＬ、ＰＩＫ３Ｒ、ＳＲＣ、ＭＡＰＫ１、ＴＮＦ、ＶＥＧ
ＦＡ、ＥＧＦＲ等。

ＳＴＡＴ３参与成骨细胞中骨稳态的维
持，是ＪＡＫ２／ＳＴＡＴ３信号通路的重要组成部分，研究
发现其可通过此信号通路，促进ＶＥＧＦ的表达，从而
诱导内皮细胞的异常增殖［１０－１１］。

ＥＳＲ１是一种雌激
素受体基因，是介导雌激素发挥生物学作用的核内
生物大分子。

有研究发现人的成骨细胞和破骨细胞
表面均有雌激素受体，雌激素可提高骨密度，防止骨
质疏松［１２］。

ＣＹＰ１９为芳香化酶编码基因，在骨组织
和骨源性细胞中均可表达［１３］。

Ｋａｍｉｓｋｉ等［１４］通过
对６７５名波兰女性的研究发现，ＣＹＰ１９Ａ１基因的多
态性可导致绝经后妇女发生骨质疏松和骨折。

Ａｋｔ
与ＰＩＫ３Ｒ被认为是多种信号通路及因子网络枢纽
的ＰＩ３Ｋ／Ａｋｔ信号转导通路的重要组成部分，ＰＩ３Ｋ／
Ａｋｔ可以调控血管内皮生长因子、糖原合成激酶３β
及Ｗｎｔ／β－ｃａｔｅｎｉｎ通路等。

周亚男［１５］通过建立２
型糖尿病合并骨质疏松大鼠模型，发现与正常组相
比，模型组骨组织中ＰＩ３Ｋ、Ａｋｔ１、Ａｋｔ２表达均受到抑
制，而ＮＦ－κＢ的表达增加。

ＣＸＣＬ是一种趋化因
子，可以激活ＪＡＫ２／ＳＴＡＴ３信号通路［１６］。

ＳＲＣ是一
种重要的可调控雌激素活性的辅助因子，且可以激
活ＰＩ３Ｋ／Ａｋｔ信号通路［１７］。

ＭＡＰＫ是一类广泛存在
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于哺乳动物体内的丝裂原活化蛋白激酶，可以通过ｃ－Ｊｕｎ氨基末端激酶、细胞外调节蛋白激酶等，参与调节细胞生长、凋亡、氧化应激与炎症反应等生命活动［１８］。

ＴＮＦ是一种分布在血管内皮细胞表面的炎症介质，具有增加血管通透性，刺激血管细胞增殖的作用。

白婧等［１９］研究发现在糖尿病合并骨质增生患者中ＴＮＦ－α有较高水平的表达，说明ＴＮＦ－α可能会使糖尿病患者的骨密度降低，增加骨质增生的发病率。

应用Ｍｅｔａｓｃａｐｅ软件对筛选出的核心靶点进行ＧＯ－ＢＰ生物学功能富集分析和ＫＥＧＧ通路分析，研究发现六味地黄丸主要通过运动的积极调节、细胞因子介导的信号通路、细胞对脂质和脂多糖的反应、对外部刺激的积极调节、调控活性氧代谢过程、调节水解酶活性、调节炎症反应、肌肉细胞增殖、血液循环、血管生成、趋化性调节、生殖发育、葡萄糖稳态等生物学过程以及ＶＥＧＦ信号通路、白细胞跨内皮迁移通路、ＦｃεＲＩ信号通路、ＥｒｂＢ信号通路等发挥其治疗作用，其中以ＶＥＧＦ信号通路为主要途径。

ＶＥＧＦ信号通路能够促进内皮细胞增殖、血管形成、维护血管正常状态及完整性，从而促进骨的发育［２０－２１］。

顾琴［２２］通过观察不同骨量的２型糖尿病患者ＶＥＦＧ的表达差异，发现其随骨量降低呈上升趋势，说明ＶＥＦＧ参与骨形成与血管形成，且与骨代谢、骨转换密切相关。

综上所述，本研究应用网络药理学技术从多角度挖掘六味地黄丸治疗骨质疏松合并糖尿病的物质基础及其作用机制，通过构建“核心靶点－生物学功能－信号通路”网络，全面系统地阐明中药复方对疾病的干预和影响，为其临床应用及基础研究提供新的科学依据。

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［２１］ＳＥＬＬＡＭＩＮ，ＬＡＭＩＮＥＬＢ，ＴＵＲＫＩＡ，ｅｔａｌ．ＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎｏｆＶＥＧＦＡｖａｒｉａｎｔｓｗｉｔｈａｌｔｅｒｅｄＶＥＧＦｓｅｃｒｅｔｉｏｎａｎｄｔｙｐｅ２ｄｉａｂｅｔｅｓ：ａｃａｓｅ－ｃｏｎｔｒｏｌｓｔｕｄｙ［Ｊ］．Ｃｙｔｏｋｉｎｅ，２０１８，１０６（１）：２９－３４．
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收稿日期：２０２０－０７－１３
作者简介：宁伟（１９８４－），男，辽宁沈阳人，医学硕士，主治医师，研究方向：中医骨伤科学。

编辑：纪彬
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