基于网络药理学及分子对接技术探讨千金藤素治疗新型冠状病毒感染的作用机制

摘要

目的 利用网络药理学及分子对接技术分析千金藤素(cepharanthine,CEP)治疗新型冠状病毒感染的作用机制。方法 通过PubChem及SwissTargetPrediction网站检索CEP的作用靶点;在GeneCards数据库获取COVID-19的疾病靶点;将Venny 2.1.0中得到的“药物-疾病”交集靶点导入STRING 11.5网站和Cytoscape 3.9.0软件中构建蛋白互作网络(protein-protein interaction network,PPI)分析其网络拓扑结构;通过DIVAD数据库进行基因本体(gene ontology,GO)功能富集分析和京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)通路富集分析,预测其作用机制;利用AutoDock软件将CEP与核心靶点以及COVID-19的明星靶点血管紧张素转化酶2(angiotensin converting enzyme 2,ACE2)和SARS-CoV-2产生的主要蛋白酶(3-chymotrypsin-likeprotease,3CLpro)进行分子对接。结果 CEP与COVID-19共有40个交集靶点,关键靶点涉及Src、AKT1、EGFR、mTOR等;潜在靶点多富集在PI3K-AKT信号通路、coronavirus disease-COVID-19等信号通路。分子对接结果显示CEP与ACE2和3CLpro均能紧密结合,且结合能力比指南推荐药物更佳。结论 CEP作用于COVID-19时主要通过PI3K-AKT信号通路、coronavirus disease-COVID-19信号通路调控炎性反应,大量靶标蛋白参与细胞增殖、凋亡与自噬,抑制病毒复制、肺组织重构从而改善呼吸系统环境,提示了新冠病毒感染的关键机制和途径;CEP可较好地作用于COVID-19的两大主要受体ACE2和3CLpro,有利于CEP抗病毒活性的研发。