整合网络药理学和分子对接技术探讨“三药三方”核心药组防治COVID-19的分子机制研究

摘要

目的:基于网络药理学方法探讨“三药三方”核心药组用于治疗新型冠状病毒肺炎(Coronavirus Disease 2019,COVID-19)的中药特性及其作用机制。方法:借助《中华人民共和国药典》对治疗新型冠状病毒肺炎的“三药三方”核心药组进行中药四气五味归经毒性的分析。基于TCMATCOV平台进行药效分析,挖掘用药规律。利用生物信息学分析工具BATMAN-TCM数据库预测核心药组作用靶点。利用GeneCards、PubChem、DisGeNET和UniProt数据库和文献挖掘方法,获取COVID-19靶点。在此基础上,利用网络构建软件Cytoscape进行化学成分-中药-四气五味归经毒性网络的构建,并通过韦恩图和蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络构建,筛选核心药组的候选靶标。然后,通过DAVID平台、Metascape和FunRich数据库对靶点进行富集分析。最后,应用CB-Dock分子对接软件对候选成分与关键靶点进行分子对接计算和验证。结果:“三药三方”共包含中药48味,药物四气多属温、平、寒,五味多属辛、甘、平,主要归属肺、胃、脾经,最后得到“三药三方”的核心药组为麻黄、广藿香、苦杏仁、甘草和石膏。核心药组共预测得到100个化学成分和449个靶点。通过韦恩图和PPI网络分析筛选得到77个候选靶标作用于COVID-19。富集分析得到361个GO生物学过程条目和120条KEGG通路。通过对信号通路的归类,发现核心药组参与人体的感染性疾病系统、免疫系统、神经系统、内分泌系统等多条信号通路起到治疗COVID-19的作用。结论:本研究基于网络药理学方法和技术,探讨了“三药三方”治疗新冠肺炎的药性归经、潜在活性成分、作用靶标及其生物学过程和通路,为三药三方的临床应用提供重要信息依据,并为新药的进一步研究提供重要信息。