用网络药理学和分子对接技术探索防风通圣丸治疗COVID-19的机制

目的 利用网络药理学和分子对接技术探索防风通圣丸治疗新型冠状病毒肺炎(coronavirus disease 19,COVID-19)的活性成分与作用机制.方法 通过中药系统药理学数据库及在线分析平台(traditional Chinese medicine system pharmacology database and online analysis platform,TCMSP)收集防风通圣丸中各味药的主要化学成分及作用靶点;利用GeneCards数据库收集COVID-19的相关靶点,与防风通圣丸化合物靶点取交集筛选出共同靶点,将共同靶点导入Cytoscape软件构建药物-靶点-疾病相互作用网络;将共同靶点导入STRING数据库后在Cytoscape软件中构建蛋白-蛋白相互作用网络图;进行GO(gene ontology)功能、KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes)通路富集分析,预测其作用机制.运用AutoDock软件对防风通圣丸活性成分与COVID-19关键靶点进行分子对接.结果 从防风通圣丸中筛选出224种活性成分共696个作用靶点,与COVID-19重合的靶点有79个,活性化合物有10种(槲皮素、木犀草素、山柰酚、β-谷甾醇和柚皮素等);有效靶点23个(PTGS2、PTGS1、NOS2、F10和DPP4等);经GO分析及KEGG富集分析共得到65条GO富集结果及101条KEGG富集结果,主要涉及炎症反应、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)信号通路、缺氧诱导因子1(hypoxia inducible factor-1,HIF-1)信号通路、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factors,VEGF)信号通路、Toll样受体(toll-like receptors,TLRs)信号通路、磷脂酰肌醇3激酶-蛋白激酶B(phosphatidylinositol 3-kinase-protein kinase B,PI3K-Akt)信号通路和丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号通路等.结论 防风通圣丸中的β-谷甾醇、槲皮素、木犀草素、山柰酚和柚皮素等活性成分可与SARS-CoV-23CL水解酶、ACE2结合,作用于TNF、HIF-1、VEGF、TLRs和MAPK信号通路的TNF、胱天蛋白酶3(caspase-3)、丝裂原活化蛋白激酶1(mitogen-activated protein kinase,MAPK1)、丝裂原活化蛋白激酶3(mitogen-activated protein kinase,MAPK3)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)和前列腺素内过氧化物合酶(prostaglandin-endoperoxide synthase 2,PGTS2)等关键靶标,发挥抗炎、调节免疫、抗缺氧应激和抗病毒感染等作用,从而起到治疗COVID-19的作用.