基于GEO和分子对接的荔枝核黄酮类化合物治疗冠状病毒肺炎机理研究和3CLpro抑制剂虚拟筛选

摘要

挖掘冠状病毒感染肺炎的潜在靶基因,以及筛选荔枝核中抑制冠状病毒3CL蛋白酶(3CLpro)的黄酮类化合物.利用GEO数据库下载SARS-CoV感染的小鼠肺炎的基因集,利用R语言筛选差异表达基因.通过文献筛选荔枝核的黄酮类化合物,采用SWISS数据库、DRAR-CPI服务器预测化合物潜在作用靶点.使用String数据库构建成分靶点-疾病靶点互作网络,通过Cytoscape的cytoHubba插件筛选核心靶点.通过DAVID进行GO和KEGG分析,预测冠状病毒感染肺炎的发病机制及荔枝核黄酮类化合物的作用机制.借助分子对接虚拟筛选治疗冠状病毒感染肺炎的黄酮类化合物.筛选得到761个差异基因作为冠状病毒感染肺炎的潜在关键基因,其中上调757个,下调4个,它们主要富集在单纯疱疹感染、PI3K-Akt信号通路、甲型流感、炎症免疫等信号通路.荔枝核中19个黄酮类化合物可作用于380个靶点,在成分靶点-疾病靶点互作网络中挖掘得到100个核心靶点,它们参与调控PI3K-Akt、HIF-1等多条信号通路.分子对接结果显示,柚皮芸香苷、柚皮苷、原花青素A2、原花青素、芦丁5个黄酮类化合物与3CLpro抑制剂位点的亲和力均高于阳性对照药利托那韦、达鲁纳韦.冠状病毒感染肺炎可能与PI3K-Akt信号通路、甲型流感、炎症免疫等信号通路异常有关.荔枝核中黄酮类化合物可通过作用于PI3K-Akt、TNF、HIF-1等多条信号通路,发挥抗炎和抗纤维化作用,其中柚皮芸香苷、柚皮苷、原花青素A2、原花青素、芦丁5个黄酮类化合物还可能是3CLpro的抑制剂.荔枝核黄酮类化合物具有治疗冠状病毒感染肺炎及后期引起的肺纤维化的潜力.