基于网络药理学和分子对接探讨桔梗-甘草防治COVID-19的机制

作者：马英华; 张古英; 赵宜乐; 韩雨; 姜锡娟; 解伟伟; 安娜; 安志华; 秦亚彬

来源：西北药学杂志, 2021, 36(06): 927-933.

• 桔梗-甘草药对
• 新型冠状病毒
• COVID-19
• 网络药理学
• 分子对接

目的利用网络药理学和分子对接技术探讨桔梗-甘草药对干预新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的分子机制。方法基于数据库TCMSP检索桔梗-甘草药对的化学成分和作用靶点,通过Gene Cards、OMIM、TTD、PharmGkb和DrugBank等数据库筛选COVID-19的疾病靶点。应用Cytoscape 3.7.2软件构建药物-成分-靶点的PPI(protein-protein interaction)网络,并寻找核心基因。同时,运用数据库Bioconductor进行GO(gene ontology)分析和KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)通路分析,预测其作用机制。运用AutoDock tools 1.5.6软件,将主要成分与新型冠状病毒关键结合位点蛋白[SARS-CoV-2主要蛋白酶(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 main protease, Mpro)和血管紧张素转化酶Ⅱ(angiotensin converting enzyme 2,ACE2)]进行分子对接模拟验证。结果共挖掘到活性成分99种(桔梗7种和甘草92种)、2 766个药物靶点、疾病靶点674个、交集基因靶点67个和核心基因10个,包括RELA、STAT1、MAPK3、TP53、MAPK1、MAPK8、STAT3、MAPK14、IL1B和TNF。GO富集分析显示桔梗-甘草药对干预COVID-19的主要功能是抗氧化反应、细胞对化学压力的反应、凋亡信号通路的调控、对脂多糖的反应和对细菌起源分子的反应等。KEGG通路涉及Coronavirus disease-COVID-19通路、IL-17信号通路等,也与免疫反应相关通路、炎症相关通路、抑制病毒感染通路和其他抑制癌症的通路相关。分子对接结果显示鳞叶甘草素A、槲皮素、甘草查尔酮A和木犀草素与Mpro和ACE2有较好的结合能力。结论桔梗-甘草药对可以通过多成分、多靶点和多通路联合方式干预新型冠状病毒,同时其核心成分与Mpro、ACE2有较好的结合能力,为COVID-19的防治提供了中医药可能性理论支持。

• 单位
  河北省儿童医院; 河北医科大学第二医院