【摘 要】
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[目的]基于网络药理学分析桑菊饮的活性成分、靶点和信号通路,并探索桑菊饮治疗新型冠状病毒肺炎(Corona Virus Disease 2019,COVID-19)的潜在分子机制.[方法]通过中药系统药理学数据库与分析平台(Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Platform,TCMSP),获得桑菊饮中的化合物及其靶点,利用Cytoscape 3.8.2软件绘制“药物-活性成分-靶点”网络图.通过基
【机 构】
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首都医科大学附属北京世纪坛医院 北京 100038;临床合理用药评价北京市重点实验室;临床合理用药生物特征谱学评价国际合作联合实验室
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[目的]基于网络药理学分析桑菊饮的活性成分、靶点和信号通路,并探索桑菊饮治疗新型冠状病毒肺炎(Corona Virus Disease 2019,COVID-19)的潜在分子机制.[方法]通过中药系统药理学数据库与分析平台(Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Platform,TCMSP),获得桑菊饮中的化合物及其靶点,利用Cytoscape 3.8.2软件绘制“药物-活性成分-靶点”网络图.通过基因组注释数据平台(genome annotation database platform,GeneCard)获得COVID-19相关致病基因,与 药物靶点取交集,获得桑菊饮的潜在靶点.采用DAVID 6.8数据库对潜在靶点进行基因本体(gene ontology,GO)和京都基因和基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)富集分析,采用 STRING 11.5数据库构建蛋白相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络图.基于中医药整合药理学研究平台(Integrative Pharmacology-based Research Platform of Traditional Chinese Medicine,TCMIP)V2.0对作用于网络中核心靶点的成分进行吸收、分配、代谢、排泄和毒性(absorption,distribution,metabolism excretion and toxicity,ADMET)水平分析.利用Python脚本以及AutoDock Vina软件进行分子对接.[结果]本研究共收集到桑菊饮中8味中药的169个化学成分和308个靶点信息,并获得了 2 572个疾病靶点,取交集后获得99个潜在靶点,其中白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)、二肽基肽酶Ⅳ(dipeptidyl peptidase Ⅳ,DPP4)等基因与 COVID-19相关性较强.GO和KEGG分析结果显示,这些靶点主要富集于对脂多糖的反应和白细胞介素-17(interleukin-17,IL-17)信号通路等生物过程.PPI网络分析结果显示关键靶点主要包括信号转导与转录激活因子3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)、白细胞介素-10(interleukin-10,IL-10)、丝裂原活化蛋白激酶3(mitogen-activated protein kinase 3,MAPK3)等.桑菊饮中作用于关键靶点的活性成分的ADMET分析结果显示,柚皮素、荷包牡丹碱等成分吸收水平较好.分子对接中柚皮素、荷包牡丹碱与MAPK3、fos 原癌基因蛋白(fos proto-oncogene,FOS)、90kDa 热休克蛋白 αA1(heat shock protein 90kDa alpha A1,HSP90AA1)的结合能均小于≤-5.0kJ·mol-1,提示亲和力较好.[结论]桑菊饮可能通过调节脂多糖反应和IL-17信号通路等治疗COVID-19,其主要活性成分柚皮素和荷包牡丹碱等与关键靶点MAPK3、HSP90AA1等的结合可能是其治疗COVID-19的作用机制.
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