基于网络药理学和分子对接法探讨不换金正气散治疗新型冠状病毒感染的活性成分

目的基于网络药理学和分子对接法探讨不换金正气散治疗新型冠状病毒(2019-nCoV)感染的活性成分。方法通过中药系统药理学分析平台(TCMSP)获得不换金正气散中药物相关的成分和作用靶点,通过UniProt数据库查询靶点对应的基因;运用Cytoscape(3.6.0)构建“药物-化学成分-靶点”网络;DAVID进行基因本体论功能富集分析(GO)和京都基因与基因组百科全书富集分析(KEGG)。使用Autodock Vina(1.1.2)软件对不换金正气散核心化学成分与2019-nCoV 3CL水解酶进行分子对接验证。结果共获得有116个活性化学成分,对应150个靶点,主要涉及槲皮素、山奈酚、葛花苷元等化学成分。DAVID分析主要涉及多个生物学过程,KEGG通路涉及肿瘤坏死因子(TNF)信号通路、甲型流感、磷脂酰肌醇3激酶-蛋白激酶B(PI3K-Akt)信号通路、低氧诱导因子-1(HIF-1)信号通路等。分子对接结果显示槲皮素、山奈酚、葛花苷元等主要化合物与2019-nCoV 3CL水解酶的结合能均与参照药物相近。结论初步预测了不换金正气散干预新型冠状病毒感染(COVID-19)的化学成分可与2019-nCoV 3CL水解酶结合,作用雌激素受体1(ESR1)、过氧化物酶体增殖物激活的受体γ(PPARG)、前列腺素G/H合酶1(PTGS1)等靶点,多通路协同干预,对COVID-19具有潜在治疗作用。

基于Mpro和PLP筛选潜在抗新型冠状病毒中药研究

新型冠状病毒感染疫情发展迅速,中药在这场防治疫情的战争中发挥着积极作用,已有大量确有疗效的方剂应用于临床。然而由于中药具有多成分、多靶点、多途径协同作用的特点,传统的抗病毒中药筛选研究受限于实验室条件和实验周期,极大地限制了筛选速度。该文基于分子对接进行潜在抗新型冠状病毒中药的筛选,通过获取2019-nCoV冠状病毒3CL水解酶(3CL protease,Mpro)和冠状病毒木瓜样蛋白酶(papain-like protease,PLP)的晶体结构,对中药化学成分数据库(traditional Chinese medicine database,TCMD 2009)进行基于分子对接的虚拟筛选,选择打分值排名前100的成分作为潜在抗新型冠状病毒活性的中药成分,并对成分来源中药进行频数统计,挑选命中成分数目较多的中药作为潜在抗新型冠状病毒活性的中药。研究结果显示,基于Mpro靶点筛选获得潜在抗新型冠状病毒活性成分12322个,代表性活性成分有紫菀五肽A、川芎嗪、丹酚酸B等,筛选得到的中药为生姜、紫菀、三七、川芎、丹参、干姜、瞿麦、大黄、肉苁蓉等;基于PLP靶点筛选获得潜在抗新型冠状病毒活性成分11294个,代表性活性成分有姜酮酚、白果醇、阿魏酸等,筛选得到的中药为党参、羌活、生姜、白果、川芎、瓜蒌、白芍、补骨脂、苦参、三七、当归等。结合文献报道的基于分子对接筛选的血管紧张素转换酶2(angiotensin converting enzyme 2,ACE2)靶点抑制活性候选中药,该文在湖南省新型冠状病毒肺炎中医药诊疗方案的基础上,将Mpro抑制、PLP抑制和ACE2抑制候选中药针对该疫情的合理应用进行了探讨,分析结果表明,PLP抑制活性筛选获得的瓜蒌及ACE2筛选获得的贝母包含于桑贝止嗽散、小陷胸汤之中,有清化热痰之功效,主治痰热壅肺所致的痰多咳喘或燥痰犯肺、干咳少痰、咯痰不爽,可应用于病毒作用初期外邪闭肺所致的咳嗽微喘等证型;Mpro抑制活性筛选获得的中药大黄佐以PLP筛选获得的瓜蒌,清泻腑气,二者包含于麻杏石甘汤、宣白承气汤中,可应用于疾病重症期邪热壅肺、疫毒闭肺以致腑实里结等证型;ACE2抑制活性筛选获得的中药桑叶、金银花及连翘包含于桑菊饮和银翘散中,轻清宣透,可应用于疾病初期温邪犯肺及咳嗽微喘等证型。研究结果旨在为进一步开展中医药应对新型冠状病毒疫情的治疗方案提供参考。