基于网络药理学与分子对接的新冠肺炎三焦疫毒寒湿症用药机理研究

doi:10.3976/j.issn.1002-4026.2021.01.001

山东科学 ›› 2021, Vol. 34 ›› Issue (1): 1-9.doi: 10.3976/j.issn.1002-4026.2021.01.001

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基于网络药理学与分子对接的新冠肺炎三焦疫毒寒湿症用药机理研究

杜海涛¹，王平^2,3*，李娜¹，丁洁¹，张敬⁴，袁成民⁵，孙铁锋²，韩莉²，张忠法⁵

1.山东中医药大学药学院，山东济南 250355；2.山东省中医药研究院，山东济南 250014；3.天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津 3000722；4.潍坊市中医院，山东潍坊 261000；5.济南市传染病医院，山东济南 250021

收稿日期:2021-06-18 出版日期:2021-02-15 发布日期:2021-01-29
通信作者: 王平，研究员，硕士生导师，研究方向为中药药理学。Tel：0531-82947847，E-mail:wangpingjinan@163.com E-mail:kkitdht@foxmail.com
作者简介:杜海涛（1996—），男，硕士研究生，研究方向为中药药理学。Tel：17862986995，E-mail：kkitdht@foxmail.com
基金资助:
济南市新型冠状病毒感染肺炎防控专项（202001006）；山东省高校中药质量控制与全产业链建设协同创新中心项目（CYLXTCX2020-04）;山东省重大科技创新工程项目（2018CXGC1310）；山东省重点研发计划（2017CXGC1306，2016ZDJS07A23，2016GSF2020420）；全国中医药创新骨干人才培养项目

Study on the medication mechanism of COVID-19 Sanjiao-Cold-Dampness Syndrome based on network pharmacology and molecular docking

DU Hai-tao¹, WANG Ping^2,3*, LI Na1, DING Jie¹, ZHANG Jing⁴, YUAN Cheng-min⁵,SUN Tie-feng², HAN Li², ZHANG Zhong-fa⁵

1. School of Pharmaceutical Sciences, Shandong University of Traditional Chinese Medicine, Jinan 250355, China;2. Shandong Academy of Chinese Medicine, Jinan 250014, China; 3. State Key Laboratory of Precision Measurement Technology and Instruments, Tianjin University, Tianjin 300072, China;4. Weifang Traditional Chinese Hospital, Weifang 261000, China；5. Jinan Infectious Disease Hospital, Jinan 250021, China

Received:2021-06-18 Online:2021-02-15 Published:2021-01-29

摘要/Abstract

摘要： 针对新冠肺炎（COVID-19）中三焦疫毒寒湿症的一个临床用药药队，运用网络药理学和分子对接方法分析其药物作用机制。结果显示，筛选到中药活性成分 77 种，作用靶标 4760 个；使用DAVID（the database for annotation,visualization and intergated discovery)数据库对核心靶点进行GO（gene ontology)和KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)富集分析，主要涉及蛋白结合、ATP结合等生物过程和PI3K-Akt、FOXO等信号通路；Maestro对接结果表明COVID-19涉及靶点与药物有效入血分子成分的对接分数均小于-5。研究显示药队中的多种活性成分可通过与新型冠状病毒（SARS-CoV-2）的相关靶标结合发挥直接抗病毒作用，并通过多种途径与通路发挥对COVID-19的系统调节作用。

关键词: 三焦疫毒寒湿症, 新冠肺炎, 信号通路, 分子对接, 网络药理学

Abstract: To study a clinical drug combination of COVID-19 Sanjiao-Cold-Dampness Syndrome, network pharmacology and molecular docking mechanism were investigated to analyze the medication mechanism. 77 types of traditional Chinese medicine components and 4760 action targets were screened. GO(gene ontology) analysis and KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes) enrichment analysis of core targets using the DAVID(the database for amotation,visualization and intergated discovery),mainly involving biological processes such as protein binding,ATP binding and singaling pathways such as PI3-Akt and FOXO. The results of Maestro molecular docking showed that the docking scores of the blood-related drug components and COVID-19 related targets were less than -5. The results show that various active components in the drug team can have a direct antiviral effect by combining with the related targets of SARS-CoV-2 and play a regulatory role in COVID-19 through various biological pathways.

Key words: Sanjiao-Cold-Dampness Syndrome, COVID-19, signal pathway, molecular docking；network pharmacology

中图分类号:

R285

杜海涛, 王平, 李娜, 丁洁, 张敬, 袁成民, 孙铁锋, 韩莉, 张忠法. 基于网络药理学与分子对接的新冠肺炎三焦疫毒寒湿症用药机理研究 [J]. 山东科学, 2021, 34(1): 1-9.

DU Hai-tao, WANG Ping, LI Na, DING Jie, ZHANG Jing, YUAN Cheng-min, SUN Tie-feng, HAN Li, ZHANG Zhong-fa. Study on the medication mechanism of COVID-19 Sanjiao-Cold-Dampness Syndrome based on network pharmacology and molecular docking [J]. Shandong Science, 2021, 34(1): 1-9.

参考文献 22

1.	LIU Y C, LIAO C H, CHANG C F, et al. A locallytransmitted case of SARS-CoV-2 infection in Taiwan[J]. New England Journal of Medicine, 2020, 382(11): 1070-1072. doi: 10.1056/nejmc2001573
2.	HUANG C L, WANG Y M, LI X W, et al. Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China[J]. Lancet, 2020, 395(10223): 497-506. doi: 10.1016/S0140-6736(20)30183-5
3.	CHEN N S, ZHOU M, DONG X, et al. Epidemiological and clinical characteristics of 99 cases of 2019 novel coronavirus pneumonia in Wuhan, China: a descriptive study[J]. Lancet, 2020, 395(10223): 507-513. doi: 10.1016/S0140-6736(20)30211-7
4.	金妍, 王新陆. 山东关于新型冠状病毒肺炎的中医辨证治疗[J]. 山东中医杂志, 2020,39(5):425-428. doi: 10.16295/j.cnki.0257-358x.2020.05.001
5.	袁成民. 从寒温结合理论探析新型冠状病毒肺炎轻型证治思路[J]. 山东中医杂志, 2020,39(04):320-322. doi: 10.16295/j.cnki.0257-358x.2020.04.002
6.	RU J L, LI P, WANG J N, et al. TCMSP: a database of systems pharmacology for drug discovery from herbal medicines[J]. Journal of Cheminformatics, 2014, 6(1): 1-6. doi: 10.1186/1758-2946-6-13
7.	GFELLER D, GROSDIDIER A, WIRTH M, et al. Swiss Target Prediction: a web server for target prediction of bioactive small molecules[J]. Nucleic Acids Research, 2014, 42(W1): W32-W38. doi: 10.1093/nar/gku293
8.	KUMAR S, CHOWDHURY S, KUMAR S. In silico repurposing of antipsychotic drugs for Alzheimer′s disease[J]. BMC Neuroscience, 2017, 18(1): 1-16. doi: 10.1186/s12868-017-0394-8
9.	FRIESNER R A, MURPHY R B, REPASKY M P, et al. Extra precision glide: docking and scoring incorporating a model of hydrophobic enclosure for protein-ligand complexes[J]. Journal of Medicinal Chemistry, 2006, 49(21): 6177-6196. doi: 10.1021/jm051256o
10	KITCHEN D B, DECORNEZ H, FURR J R, et al. Docking and scoring in virtual screening for drug discovery: methods and applications[J]. Nature Reviews Drug Discovery, 2004, 3(11): 935-949. doi: 10.1038/nrd1549
11	梁峰, 张涛, 庞稳泰, 等. 基于数据挖掘与“异病同治”探讨中医药治疗新型冠状病毒感染肺炎[J]. 中华中医药学刊, 2020,38(06):5-9. doi: 10.13193/j.issn.1673-7717.2020.06.002
12	杨帆, 张伟. 从山东地域特点谈新型冠状病毒肺炎核心病机与诊疗思路[J]. 山东中医杂志, 2020,39(5):429-432. doi: 10.16295/j.cnki.0257-358x.2020.05.002
13	田景振, 杨振宁. 中医药抗病毒研究思路、理论创新与基本路径[J]. 山东中医杂志, 2018, 37(6): 439-444. doi: 10.16295/j.cnki.0257-358x.2018.06.001
14	ZHOU P, YANG X L, WANG X G, et al. A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin[J]. Nature, 2020, 579(7798): 270-273. doi: 10.1038/s41586-020-2012-7
15	WALLS A C, PARK Y J, TORTORICI M A, et al. Structure, function, and antigenicity of the SARS-CoV-2 spike glycoprotein[J]. Cell, 2020,181(2):281-292. doi: 10.1016/j.cell.2020.02.058
16	刘昌孝, 王玉丽, 张洪兵, 等. 基于新型冠状病毒感染防控需求，重视中药科学研发与应用[J]. 中草药, 2020,51(6):1361-1374. doi: 10.7501/j.issn.0253-2670.2020.06.001
17	JO S, KIM H, KIM S, et al. Characteristics of flavonoids as potent MERS-CoV 3C-like protease inhibitors[J]. Chemical Biology & Drug Design, 2019, 94(6): 2023-2030. doi: 10.1111/cbdd.13604
18	JO S, KIM S, SHIN D H, et al. Inhibition of SARS-CoV 3CL protease by flavonoids[J]. Journal of Enzyme Inhibition and Medicinal Chemistry, 2020, 35(1): 145-151. doi: 10.1080/14756366.2019.1690480
19	尹明星, 曹艳, 施春阳, 等. 中药防治细胞因子风暴的研究进展[J]. 中草药, 2020, 51(5): 1089-1095. doi: 10.7501/j.issn.0253-2670.2020.05.001
20	杜海涛, 孙铁锋, 王平, 等. 呼吸道合胞病毒及其感染相关TLRs的研究进展[J]. 山东科学, 2020, 33(1): 42-50. doi: 10.3976/j.issn.1002-4026.2020.01.007
21	BOSCH-BARRERA J, MARTIN-CASTILLO B, BUXO M, et al. Silibinin and SARS-CoV-2: dual targeting of host cytokine storm and virus replication machinery for clinical management of COVID-19 patients[J].Journal of Clinical Medicine, 2020,9(6):1770. doi: 10.3390/jcm9061770
22	ALLEGRA A, DI GIOACCHINO M, TONACCI A, et al. Immunopathology of SARS-CoV-2 infection: immune cells and mediators, prognostic factors, and immune-therapeutic implications[J]. International Journal of Molecular Sciences, 2020,21(13):4782. doi: 10.3390/ijms21134782

[1]	刘可春, 王勇澄, 臧晓涵, 夏青, 张云, 张姗姗, 孙晨. 网络药理学和斑马鱼模型在中药药效物质及作用机制研究中的应用进展[J]. 山东科学, 2024, 37(2): 29-35.
[2]	付朝举, 成果, 林登梅, 李军, 张楠楠. 阔叶十大功劳抗炎作用机制的实验研究及网络药理学分析[J]. 山东科学, 2024, 37(1): 24-31.
[3]	陈春, 祁大庆, 潘靖文. 基质细胞评分的胃癌临床意义及胃复春胶囊干预机制[J]. 山东科学, 2023, 36(6): 38-47.
[4]	慕娜娜, 廖彬彬, 李镇, 李吉品, 李伊花, 王莹, 陈旭冰. 基于网络药理学和分子对接技术探究地胆草治疗溃疡性结肠炎的作用机制[J]. 山东科学, 2023, 36(6): 48-55.
[5]	王一帆, 张喆, 田财军. 基于网络药理学和分子对接探讨三黄泻心汤治疗阿尔茨海默病的机制[J]. 山东科学, 2023, 36(5): 19-26.
[6]	付梦雅, 敖慧豪, 卜超, 朋汤义, 吴德玲, 韩燕全, 洪燕. 基于指纹图谱和网络药理学的干姜质量标志物预测分析[J]. 山东科学, 2023, 36(4): 35-41.
[7]	尹志鹏, 高云云, 刘文文, 郭蓬勃, 赵英会. 基于网络药理学和分子对接探讨香砂六君子汤治疗幽门螺杆菌相关性胃炎的作用机制[J]. 山东科学, 2023, 36(4): 52-60.
[8]	孙铁锋, 董丽敏, 焦子麒, 王平. 基于数据挖掘及网络药理学探讨中医药抗呼吸道合胞病毒的用药规律及作用机制[J]. 山东科学, 2023, 36(3): 1-9.
[9]	朱洁, 王征, 梁艳妮. 基于网络药理学探究小青龙汤治疗新型冠状病毒肺炎的作用机制[J]. 山东科学, 2023, 36(3): 10-17.
[10]	董朋峻, 蔡彬. 基于网络药理学与代谢组学探讨枳实-厚朴药对治疗慢传输型便秘的作用机制[J]. 山东科学, 2023, 36(3): 18-26.
[11]	赵鑫, 黄碧云, 吴丹, 张梅. 基于网络药理学和分子对接探讨桂芍镇痫片治疗颞叶癫痫的作用机制[J]. 山东科学, 2023, 36(3): 27-37.
[12]	王一帆, 张艳艳, 田财军. 基于网络药理学探讨尪痹方治疗类风湿性关节炎的机制[J]. 山东科学, 2023, 36(3): 38-45.
[13]	刘文文, 高云云, 尹志鹏, 吕刚, 王玉, 赵英会. 基于网络药理学和分子对接探讨黄连温胆汤治疗幽门螺杆菌相关性胃炎的作用机制[J]. 山东科学, 2023, 36(2): 23-32.
[14]	刘纹纹, 李长庚, 孔娜, 刘双, 董红敬. 基于网络药理学和分子对接研究十味益脾颗粒的作用机制[J]. 山东科学, 2023, 36(2): 33-40.
[15]	申凤霞, 范建伟, 李倩, 马云, 冯群, 关永霞. 基于网络药理学及分子对接探究茵栀黄颗粒治疗肝纤维化的作用机制[J]. 山东科学, 2023, 36(1): 23-33.

基于网络药理学与分子对接的新冠肺炎三焦疫毒寒湿症用药机理研究

Study on the medication mechanism of COVID-19 Sanjiao-Cold-Dampness Syndrome based on network pharmacology and molecular docking

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