基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和分子對(duì)接的京制咳嗽痰喘丸治療新冠肺炎機(jī)制研究

李佳霖 陸珊 范嘯天 伍超 王郝嘉 劉瑩瑩 譚影影 張蓓 易劍平 姚璐 徐意 吳嘉瑞

摘要 目的：基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和分子對(duì)接探討京制咳嗽痰喘丸治療新冠肺炎的潛在分子機(jī)制。方法：使用TCMATCOV V1.0數(shù)據(jù)庫(kù)，獲得京制咳嗽痰喘丸中的活性化合物和潛在治療靶點(diǎn);通過(guò)R語(yǔ)言軟件進(jìn)行基因本體（GO）富集分析和京都基因和基因組百科全書（KEGG）富集分析;利用Cytoscape 3.6.1軟件構(gòu)建化合物-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)、重要化合物-靶點(diǎn)-通路網(wǎng)絡(luò);使用AutoDock軟件進(jìn)行活性成分和核心靶點(diǎn)的分子對(duì)接。結(jié)果：京制咳嗽痰喘丸的活性成分主要作用于TNF、IL-10、IL-6、IL-2、CCL2、CCL3、TLR7、LFNG等32個(gè)靶點(diǎn)，參與調(diào)節(jié)細(xì)胞因子-細(xì)胞因子受體相互作用（Cytokine-cytokine Receptor Interaction）通路、T細(xì)胞受體信號(hào)通路（T Cell Receptor Signaling Pathway）、IL-17信號(hào)通路（IL-17 Signaling Pathway）、C型凝集素受體信號(hào)通路（C-type Lectin Receptor Signaling Pathway）、JAK-STAT信號(hào)通路（JAK-STAT Signaling Pathway）、Toll樣受體信號(hào)通路（Toll-like Receptor Signaling Pathway）、Th17細(xì)胞分化（Th17 Cell Differentiation）、TNF信號(hào)通路（TNF Signaling Pathway）等多條可能與治療COVID-19有關(guān)的信號(hào)通路。分子對(duì)接結(jié)果顯示甘草次酸、薄荷烯酮均與關(guān)鍵靶點(diǎn)有較好的自發(fā)結(jié)合效果。結(jié)論：本研究通過(guò)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)初步探究了京制咳嗽痰喘丸多成分、多靶點(diǎn)、多通路治療新冠肺炎的作用機(jī)制。

關(guān)鍵詞 京制咳嗽痰喘丸;新冠肺炎;網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué);分子對(duì)接;靶點(diǎn);機(jī)制;R語(yǔ)言

Investigating on the Mechanism of Jingzhi Kesou Tanchuan Pills in the Treatment of COVID-19 by Network Pharmacology and Molecular Docking

LI Jialin1，LU Shan1，F(xiàn)AN Xiaotian1，WU Chao1，WHANG Haojia1，LIU Yingying1，TAN Yingying1，ZHANG Bei2，YI Jianping2，YAO Lu3，XU Yi3，WU Jiarui1

（1 School of Chinese Materia Medica，Beijing University of Chinese Medicine，Beijing 102488，China; 2 Beijing Zhongyan Tong Ren Tang Pharmaceutical R&d Co.Ltd，Beijing 100079，China; 3 Scientific Research Institute of Beijing Tongrentang Co.，Ltd，Beijing 100011，China）

Abstract Objective：To explore the potential molecular mechanism of Jingzhi Kesou Tanchuan Pills in the treatment of COVID-19 based on network pharmacology and molecular docking.Methods：We obtained the active compounds and potential targets in Jingzhi Kesou Tanchuan Pill by searching TCMATCOV V1.0 database.The enrichment analysis of GO and KEGG was performed by R language software.Cytoscape 3.6.1 software was used to construct the compound-target network and the essential compound-target-pathway network.AutoDock was applied to acquire the molecular docking result of active components and core targets.Results：The active compounds of Jingzhi Kesou Tanchuan Pills mainly acted on 32 targets，including TNF，IL-10，IL-6，IL-2，CCL2，CCL3，TLR7，LFNG，which involved in regulating Cytokine-cytokine receptor interaction pathway，T cell receptor signaling pathway，IL-17 signaling pathway，C-type lectin receptor signaling pathway，JAK-STAT signaling pathway，Toll-like receptor signaling pathway，Th17 cell differentiation，TNF signaling pathway and other signaling pathways that may be related to the treatment of COVID-19.The results of molecular docking revealed that glycyrrhetinic acid and piperitenone had better spontaneous binding effect with the key target.Conclusion：This study preliminarily explore the mechanism of multiple components，multiple targets，multiple pathways of Jingzhi Kesou Tanchuan Pills in the treatment of COVID-19 by network pharmacology.

Keywords Jingzhi Kesou Tanchuan Pills; Conronavirus disease 2019; Network pharmacology; Molecular docking; Targets; Mechanisms; R language

中圖分類號(hào)：R285文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10.3969/j.issn.1673-7202.2021.23.013

新冠病毒（Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2，SARS-CoV-2）為β屬冠狀病毒，人群普遍易感，主要經(jīng)呼吸道飛沫和密切接觸傳播。新冠肺炎（COVID-19）是一種由SARS-CoV-2感染引起的急性呼吸道傳染病，目前還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)針對(duì)新冠肺炎的特異性治療藥物。目前，疫情在全世界給人們的生命安全造成了巨大威脅[1]。

中醫(yī)與疫病抗?fàn)幍臍v史至今已有上千年。關(guān)于“疫”的描述最早出現(xiàn)于《黃帝內(nèi)經(jīng)》中，“余聞五疫之至，皆相染易，無(wú)問(wèn)大小，癥狀相似”，指出了疫病的傳染性[2]。而關(guān)于“疫病”的病因、病機(jī)及辨證論治，歷代醫(yī)家均進(jìn)行了深入的探索，形成了具有中醫(yī)藥特色的疫病防治體系[3]。在此次疫情的防控和醫(yī)療救治中，中醫(yī)“未病先防，既病防變”的優(yōu)勢(shì)得到了充分的體現(xiàn)，與西醫(yī)治療配合使用，有效縮短了COVID-19患者的病程，降低患者的輕癥轉(zhuǎn)重癥率與死亡率。在中醫(yī)藥介入治療的患者中總有效率高達(dá)90%以上[4]。

京制咳嗽痰喘丸組方包括前胡、白前、炒杏仁、桑葉及麻黃等36味中藥，主要功效是散風(fēng)清熱，宣肺止咳，祛痰定喘，適用于外感風(fēng)邪，痰熱阻肺，咳嗽痰盛，氣促哮喘，不能躺臥，喉中作癢，胸膈滿悶，老年痰喘等病癥[5-6]。COVID-19重型及危重型患者多出現(xiàn)呼吸道癥狀，如氣喘、胸悶、咳嗽等，在對(duì)其進(jìn)行對(duì)癥治療的基礎(chǔ)上還需要呼吸機(jī)支持。本研究采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)結(jié)合分子對(duì)接的方法對(duì)京制咳嗽痰喘丸治療新冠肺炎的作用靶點(diǎn)和分子機(jī)制進(jìn)行探索，希冀為進(jìn)一步推進(jìn)該藥臨床合理應(yīng)用提供一定的理論基礎(chǔ)[7]。

1 資料與方法

1.1 京制咳嗽丸核心靶點(diǎn)收集

在TCMATCOV V1.0（新冠肺炎藥效網(wǎng)絡(luò)分析平臺(tái)，http：//tcmatcov.bbtcml.com/）平臺(tái)采用多靶點(diǎn)藥物對(duì)于疾病網(wǎng)絡(luò)擾動(dòng)作用的定量評(píng)價(jià)算法，進(jìn)行中藥復(fù)方及單味中藥治療COVID-19潛在藥效的預(yù)測(cè)。通過(guò)比較藥物作用前后疾病網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涮卣髯兓褂镁W(wǎng)絡(luò)擾動(dòng)率來(lái)評(píng)估中藥復(fù)方及單味中藥對(duì)于疾病網(wǎng)絡(luò)的作用大小，從而對(duì)藥物潛在有效性進(jìn)行預(yù)測(cè)。首先，將京制咳嗽痰喘丸的方劑組成以拼音形式輸入TCMATCOV V1.0平臺(tái)，設(shè)置蛋白質(zhì)相互作用置信分?jǐn)?shù)為0.5，模擬京制咳嗽痰喘丸對(duì)COVID-19疾病網(wǎng)絡(luò)的干擾。隨后，對(duì)藥物作用下的疾病網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)健性進(jìn)行分析，陰性對(duì)照選用半夏天麻白術(shù)湯，陽(yáng)性對(duì)照選用清肺排毒湯。使用平均連接度（Average Degree）、最短路徑平均長(zhǎng)度（Average Shortest Path）、連接度中心性（Degree Centrality）和緊密度中心性（Closeness Centrality）衡量網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性。同時(shí)用擾動(dòng)總分評(píng)估藥物對(duì)COVID-19疾病網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)健性的干擾程度[8-10]。

1.2 潛在靶點(diǎn)基因富集分析

應(yīng)用R 3.6.1軟件中的Cluster Profiler包對(duì)潛在治療靶點(diǎn)進(jìn)行基因本體（GO）富集分析和京都基因和基因組百科全書（KEGG）富集分析[11]，通過(guò)生物信息學(xué)注釋來(lái)評(píng)價(jià)潛在靶點(diǎn)的作用。本研究為篩選出顯著富集的GO條目，將其閾值設(shè)定為P-value<0.05;KEGG富集分析閾值設(shè)置為P-value<0.05。

1.3 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

1.3.1 化合物-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)

根據(jù)TCMATCOV平臺(tái)導(dǎo)出的京制咳嗽痰喘丸復(fù)方“中藥成分-藥物靶標(biāo)-疾病蛋白”異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)文件，把京制咳嗽痰喘丸的活性成分和對(duì)應(yīng)的靶點(diǎn)導(dǎo)入Cytoscape 3.7.2軟件，構(gòu)建化合物-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，并篩選度值較大的重要化合物和關(guān)鍵靶點(diǎn)。

1.3.2 藥物-成分-靶點(diǎn)-通路網(wǎng)絡(luò)

將重要化合物、關(guān)鍵靶點(diǎn)和重要通路導(dǎo)入Cytoscape 3.7.2軟件，構(gòu)建藥物-成分-靶點(diǎn)-通路網(wǎng)絡(luò)圖[12-13]。

1.4 分子對(duì)接

從PubChem數(shù)據(jù)庫(kù)（https：//pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/）下載小分子化合物的結(jié)構(gòu)，保存成SDF格式，通過(guò)Chem 3D軟件將SDF格式文件轉(zhuǎn)變?yōu)?mol2格式文件，導(dǎo)入Autodock Tools 1.5.6進(jìn)行加氫，加電荷等處理。在RCSB PDB數(shù)據(jù)庫(kù)（https：//www.rcsb.org/）中進(jìn)行蛋白構(gòu)象篩選，篩選條件應(yīng)滿足：蛋白結(jié)構(gòu)生物來(lái)源是人類;蛋白結(jié)構(gòu)通過(guò)X-晶體衍射得到;蛋白質(zhì)晶體分辨率小于3 。對(duì)上述蛋白質(zhì)進(jìn)行去除水和小分子等處理，同時(shí)在Autodock Tools 1.5.6軟件中進(jìn)行加氫、加電荷、合并非極性氫等操作。使用Autodock Vina 1.1.2進(jìn)行對(duì)接運(yùn)算。根據(jù)結(jié)合自由能（Affinity（kcal/mol）把受體-配體對(duì)進(jìn)行排序、篩選[14-15]。當(dāng)結(jié)合能<0時(shí)則認(rèn)為化合物與蛋白質(zhì)二者之間可自發(fā)進(jìn)行結(jié)合且產(chǎn)生相互作用，能量越低的分子構(gòu)象越穩(wěn)定。一般結(jié)合能≤-5.0 kcal/mol可認(rèn)為結(jié)合效果良好。用PyMol 2.3.2軟件進(jìn)行可視化處理。

2 結(jié)果

2.1 京制咳嗽痰喘丸化合物-潛在靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

化合物-靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)總共包括181個(gè)節(jié)點(diǎn)和373條邊。見圖1。綠色圓形節(jié)點(diǎn)代表化合物，紅色圓形靶點(diǎn)代表潛在治療靶點(diǎn)。京制咳嗽痰喘丸中存在一個(gè)化合物對(duì)應(yīng)多個(gè)靶點(diǎn)現(xiàn)象，同時(shí)也存在不同化合物作用于相同靶點(diǎn)的現(xiàn)象，這體現(xiàn)了中藥多成分、多靶點(diǎn)共同作用的特點(diǎn)。

2.2 京制咳嗽痰喘丸對(duì)COVID-19疾病網(wǎng)絡(luò)擾動(dòng)評(píng)價(jià)

網(wǎng)絡(luò)平均連接度、連接度中心性和緊密度中心性這3個(gè)指標(biāo)為負(fù)值，說(shuō)明藥物對(duì)于疾病網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)健性有破壞作用，它們?cè)叫?，藥物?duì)疾病的網(wǎng)絡(luò)干擾越大，治療效果越明顯。從表1中可以看出，京制咳嗽痰喘丸的連接度中心性和緊密度中心性均小于陽(yáng)性對(duì)照，京制咳嗽痰喘丸對(duì)疾病網(wǎng)絡(luò)的擾動(dòng)率為15.91，雖總體作用不強(qiáng)于陽(yáng)性對(duì)照藥，但仍大于陰性對(duì)照藥半夏天麻白術(shù)湯，可見其對(duì)重癥COVID-19具有一定的治療作用。

2.3 GO生物學(xué)過(guò)程分析

共獲得1 641個(gè)條目。見表2。其中，生物學(xué)過(guò)程富集分析，得到1 605個(gè)條目，包括了對(duì)炎癥反應(yīng)的調(diào)節(jié)（Regulation of Inflammatory Response）、T細(xì)胞活化（T Cell Activation）等;細(xì)胞組分富集分析共得到9個(gè)條目，包括了吞噬小泡（Phagocytic Vesicle）、內(nèi)吞小泡（Endocytic Vesicle）等;分子功能富集分析共得到27個(gè)條目，主要富集了細(xì)胞因子受體結(jié)合（Cytokine Receptor Binding）、細(xì)胞因子活性（Cytokine Activity）等。本研究選取各類分析P值較小的條目進(jìn)行展示。見圖2。X軸代表所占百分比，Y軸代表?xiàng)l目名稱，氣泡面積代表富集數(shù)量，氣泡越大富集條目越多。

2.4 KEGG通路富集分析

依據(jù)P<0.05篩選32個(gè)潛在靶點(diǎn)的KEGG通路，共包含的通路有85條。見表3。經(jīng)過(guò)查閱文獻(xiàn)，其中可查到的與治療新冠肺炎有關(guān)的重要通路有：細(xì)胞因子與細(xì)胞因子受體的相互作用（Cytokine-Cytokine Receptor Interaction）通路、病毒蛋白與細(xì)胞因子和細(xì)胞因子受體的相互作用（Viral Protein Interaction with Cytokine and Cytokine Receptor）通路、T細(xì)胞受體信號(hào)通路（T Cell Receptor Signaling Pathway）、百日咳（Pertussis）、IL-17信號(hào)通路（IL-17 Signaling Pathway）、C型凝集素受體信號(hào)通路（C-Type Lectin Receptor Signaling Pathway）、JAK-STAT信號(hào)通路（JAK-STAT Signaling Pathway）、趨化因子信號(hào)通路（Chemokine Signaling Pathway）、Toll樣受體信號(hào)通路（Toll-Like Receptor Signaling Pathway）、Th17細(xì)胞分化（Th17 Cell Differentiation）、TNF信號(hào)通路（TNF Signaling Pathway）選取重要的通路進(jìn)行展示。見圖3。圖中氣泡越大，表示富集到此通路的基因越多。其中排序越靠前，提示其越可能是京制咳嗽痰喘丸治療COVID-19的主要生物學(xué)功能及作用機(jī)制。

2.5 “藥物-成分-靶點(diǎn)-通路”網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

京制咳嗽痰喘丸網(wǎng)絡(luò)共包括20個(gè)節(jié)點(diǎn)，其中1個(gè)藥物節(jié)點(diǎn)，2個(gè)化合物節(jié)點(diǎn)，8個(gè)靶點(diǎn)節(jié)點(diǎn)，9個(gè)通路節(jié)點(diǎn)。見圖4。黃色三角形代表藥物，紅色圓形節(jié)點(diǎn)代表靶點(diǎn)，綠色正六邊形代表化合物，粉色正方形代表信號(hào)通路。信號(hào)通路主要涉及炎癥相關(guān)通路、免疫相關(guān)通路等。該圖體現(xiàn)了京制咳嗽痰喘丸多成分、多靶點(diǎn)和多通路的復(fù)雜作用特點(diǎn)。

2.6 分子對(duì)接

選取重要化合物薄荷烯酮、甘草次酸、麻黃堿、偽麻黃堿等與篩選出來(lái)的核心靶標(biāo)TNF、IL10、IL6、IL-2、CCL2、CCL3、TLR7、LFNG進(jìn)行分子對(duì)接，同時(shí)由于血管緊張素轉(zhuǎn)換酶Ⅱ（ACE2）、3CL水解酶（3CLpro）已作為抗COVID-19的潛在作用靶點(diǎn)被報(bào)道，故也選用這2個(gè)蛋白與重要化合物進(jìn)行分子對(duì)接。對(duì)接結(jié)果見表4，所有對(duì)接結(jié)合能均小于0，表明京制咳嗽痰喘丸中的小分子可與核心靶點(diǎn)自發(fā)結(jié)合。用Pymol軟件對(duì)對(duì)接結(jié)果進(jìn)行可視化，紅色框中表示小分子均對(duì)接在大分子蛋白內(nèi)部，將紅色部位進(jìn)行放大可觀察到詳細(xì)的對(duì)接效果。見圖5。

3 討論

COVID-19屬于中醫(yī)“疫病”范疇，具有傳染性強(qiáng)、易于流行，患者癥狀頗為相似等特點(diǎn)。中醫(yī)藥具有整體治療，辨證施治、多靶點(diǎn)干預(yù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，在救治患者時(shí)，重視肺與其他臟腑之間的聯(lián)系，可做到祛邪而不傷正。COVID-19患者的病位主要在肺部，在輕型或普通型新冠肺炎患者中僅少數(shù)患者存在輕微的上呼吸道癥狀如鼻塞、流涕等，而在重癥患者中氣促則是非常常見的臨床癥狀，危重型則多表現(xiàn)為呼吸困難，因此，在辨證選方的基礎(chǔ)上需要針對(duì)性地選擇合適的藥物改善患者呼吸狀況。研究表明京制咳嗽痰喘丸對(duì)于肺功能受損的呼吸道疾病具有較好的療效。

通過(guò)對(duì)藥物靶點(diǎn)活性成分預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)甘草次酸、麻黃堿、偽麻黃堿、薄荷烯酮等化合物為度值靠前的活性成分?，F(xiàn)代藥理研究發(fā)現(xiàn)甘草次酸可減輕金黃色葡萄球菌引起的肺、肝組織的病理?yè)p傷[16]。甘草次酸（GA）的抗炎作用是選擇性地抑制與花生四烯酸發(fā)生級(jí)聯(lián)反應(yīng)的磷脂酶A2和脂加氧酶的活性，減少前列腺素、白三烯等炎癥介質(zhì)，抑制前列腺素的合成與釋放，發(fā)揮抗炎作用。麻黃的主要成分是麻黃堿和偽麻黃堿，麻黃堿能起到興奮交感神經(jīng)，松弛支氣管平滑肌的作用，臨床主要用于習(xí)慣性支氣管哮喘的治療。薄荷烯酮具有平喘、止咳、抗菌的作用。有研究表明，薄荷烯酮對(duì)組胺所致的豚鼠支氣管痙攣可起到拮抗作用;可抑制電刺激豚鼠喉上神經(jīng)所致咳嗽;對(duì)金黃色葡萄球菌、肺炎雙球菌、八聯(lián)球菌等革蘭陽(yáng)性球菌和陰性球菌、桿菌等均有不同程度的抑制作用，臨床可用于治療慢性支氣管炎[17]。

通過(guò)化合物-疾病靶點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)圖發(fā)現(xiàn)京制咳嗽痰喘丸治療新冠肺炎的靶點(diǎn)主要有TNF、IL10、CCL2、IL2、SOCS3、IL7、CXCL10、CCL3等，且大多數(shù)與炎癥反應(yīng)相關(guān)。其中，IL2、IL7、IL10為白細(xì)胞介素家族的靶點(diǎn)，白細(xì)胞介素和血細(xì)胞生長(zhǎng)因子同屬細(xì)胞因子，二者相互協(xié)調(diào)，相互作用，共同完成造血和免疫系統(tǒng)功能調(diào)節(jié)[18]。白細(xì)胞介素可參與激活與調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞，介導(dǎo)T細(xì)胞和B細(xì)胞活化、增殖與分化，在炎癥反應(yīng)中起關(guān)鍵作用。CCL3可由多種細(xì)胞產(chǎn)生，具有誘導(dǎo)嗜堿性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞等浸潤(rùn)的功能，有研究顯示其可對(duì)哮喘等炎癥性疾病的治療發(fā)揮作用。

GO和KEGG富集分析表明，細(xì)胞因子-細(xì)胞因子受體的相互作用通路富集靶點(diǎn)最多，說(shuō)明其可能是藥物發(fā)揮治療作用的重要通路。細(xì)胞因子是可溶性的細(xì)胞外蛋白或糖蛋白，可參與先天性以及適應(yīng)性炎癥宿主防御，細(xì)胞生長(zhǎng)、分化、凋亡，血管生成以及恢復(fù)體內(nèi)平衡發(fā)育和修復(fù)過(guò)程的細(xì)胞間調(diào)節(jié)劑[17]。白細(xì)胞介素-17（IL-17）家族在急性和慢性炎癥反應(yīng)中都起著至關(guān)重要的作用。IL-17A是新定義的T輔助細(xì)胞17（TH17）細(xì)胞子集的標(biāo)志性細(xì)胞因子，在保護(hù)宿主免受細(xì)胞外病原體的侵害中起著重要作用，但在自身免疫性疾病中也可促進(jìn)炎癥病理，而IL-17F主要參與黏膜宿主防御機(jī)制。IL-17E（IL-25）是Th2免疫應(yīng)答的放大器。IL-17C具有與IL-17A相似的生物學(xué)功能。IL-17家族通過(guò)其相應(yīng)的受體發(fā)出信號(hào)，并激活包括核因子κB，MAPK和C/EBP在內(nèi)的下游途徑，以誘導(dǎo)抗菌肽，細(xì)胞因子和趨化因子的表達(dá)[19-20]。T細(xì)胞受體通路是與肺損傷保護(hù)相關(guān)通路有關(guān)的重要通路。T細(xì)胞受體（TCR）在T細(xì)胞的功能和免疫突觸的形成中起關(guān)鍵作用。它提供了T細(xì)胞和抗原呈遞細(xì)胞（APC）之間的連接。TCRs的激活促進(jìn)了一系列信號(hào)級(jí)聯(lián)，這些信號(hào)級(jí)聯(lián)通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞因子的產(chǎn)生、細(xì)胞存活、增殖和分化最終決定細(xì)胞的命運(yùn)。同時(shí)TCR信號(hào)的負(fù)調(diào)控可控制與該通路相關(guān)的免疫反應(yīng)的過(guò)度激活，避免形成“細(xì)胞因子”風(fēng)暴，防止新冠肺炎輕型和普通型患者向重型和危重型轉(zhuǎn)化。

研究發(fā)現(xiàn)新冠病毒外膜上的刺突蛋白-S蛋白是病毒表面重要的標(biāo)志蛋白，可以分為氨基端（N端）的S1亞單位和羧基端（C端）的S2亞單位，S1負(fù)責(zé)與細(xì)胞受體結(jié)合，S2插入病毒包膜，負(fù)責(zé)介導(dǎo)隨后的膜融合。S蛋白與人體血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2（Angiotensin Converting Enzyme 2，ACE2）蛋白結(jié)合侵入人體。ACE2蛋白是一類跨膜的糖蛋白，在心臟、腎臟、睪丸、胃腸道等多個(gè)組織中都有表達(dá)。新冠病毒感染肺部時(shí)，導(dǎo)致肺部ACE2蛋白數(shù)量和功能降低，并引發(fā)急性肺衰竭，甚至休克[21-22]。3CL水解酶（Mpro）是冠狀病毒的主要蛋白酶，在病毒復(fù)制過(guò)程中起關(guān)鍵作用[23-25]。因此選擇ACE2蛋白和3CL Mpro作為分子對(duì)接的配體進(jìn)行補(bǔ)充驗(yàn)證。分子對(duì)接結(jié)果表明，廣藿香酮、薄荷烯酮與SARS-CoV-2 3CL水解酶、ACE2蛋白均有良好的結(jié)合力，提示京制咳嗽痰喘丸的關(guān)鍵活性成分可能通過(guò)干預(yù)病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞及病毒復(fù)制而發(fā)揮作用。

綜上所述，本研究采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析了京制咳嗽痰喘丸的活性成分和潛在靶基因及作用通路，并運(yùn)用分子對(duì)接技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證。初步探索了京制咳嗽痰喘丸治療COVID-19的物質(zhì)基礎(chǔ)、作用靶點(diǎn)及機(jī)制。綜合分析表明京制咳嗽痰喘丸治療COVID-19的分子機(jī)制可能是薄荷烯酮、甘草次酸、麻黃堿、偽麻黃堿等主要活性成分作用于TNF、IL10、IL6、IL-2、等關(guān)鍵靶點(diǎn)，通過(guò)TNF信號(hào)通路、T細(xì)胞受體信號(hào)通路、Toll樣受體信號(hào)通路、IL-17信號(hào)通路等通路，發(fā)揮抑制“炎癥因子風(fēng)暴”、抗病毒等作用，以達(dá)到治療COVID-19目的。

參考文獻(xiàn)

[1]中華預(yù)防醫(yī)學(xué)會(huì)新型冠狀病毒肺炎防控專家組.新型冠狀病毒肺炎流行病學(xué)特征的最新認(rèn)識(shí)[J].中華流行病學(xué)雜志，2020，41（2）：139-144.

[2]杜月，劉繼勇.中藥防治新型冠狀病毒肺炎的應(yīng)用[J].藥學(xué)研究，2020，39（11）：648-652.

[3]許冬玉，許玉龍，王至婉，等.基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)研究清肺排毒湯治療新型冠狀病毒肺炎的作用機(jī)制[J].中藥藥理與臨床，2020，36（1）：26-32.

[4]黃明，楊豐文，張俊華，等.此次中醫(yī)藥抗疫過(guò)程的一些經(jīng)驗(yàn)和反思[J].天津中醫(yī)藥，2020，37（7）：722-725.

[5]李云芳，李建.京制咳嗽痰喘丸聯(lián)合復(fù)方異丙托溴銨治療慢性阻塞性肺疾病急性發(fā)作期的臨床研究[J].現(xiàn)代藥物與臨床，2019，34（8）：2370-2375.

[6]張宏偉.咳嗽痰喘丸與氨溴索注射液配合左氧氟沙星對(duì)COPD伴肺部感染患者的療效與安全性及其對(duì)肺功能的影響[J].抗感染藥學(xué)，2019，16（3）：532-534.

[7]朱銳靈，沈悅，馬飛鴻，等.分子對(duì)接技術(shù)在中藥抗炎活性成分篩選和作用機(jī)制研究中的應(yīng)用[J].中國(guó)藥理學(xué)與毒理學(xué)雜志，2018，32（6）：497-506.

[8]郭非非，張雨綺，唐仕歡，等.中藥抗COVID-19藥效預(yù)測(cè)分析平臺(tái)構(gòu)建及常用中藥潛在作用分析[J].中國(guó)中藥雜志，2020，45（10）：2257-2264.

[9]王釧，明浩，賈文，等.中藥治療444例重型COVID-19用藥規(guī)律及藥效特征分析[J].中國(guó)中藥雜志，2020，45（13）：3007-3012.

[10]唐璇，佟琳，郭非非，等.基于TCMATCOV平臺(tái)的常用經(jīng)典名方治療新型冠狀病毒肺炎潛在作用分析[J].中國(guó)中藥雜志，2020，45（13）：3028-3034.

[11]郭琴，王穎，王歡歡，等.基于方證對(duì)應(yīng)探討中藥復(fù)方分期治療新型冠狀病毒肺炎的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)機(jī)制[J].中草藥，2021，52（5）：1393-1401.

[12]劉樂(lè)平，龍茜，曹學(xué)帥，等.基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和分子對(duì)接法探尋麻杏薏甘湯治療新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）活性化合物的研究[J].中草藥，2020，51（7）：1741-1749.

[13]龔普陽(yáng)，郭瑜婕，李曉朋，等.基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)與分子對(duì)接技術(shù)的金花清感顆粒防治新型冠狀病毒肺炎的潛在藥效物質(zhì)研究[J].中草藥，2020，51（7）：1685-1693.

[14]黃廣偉，陳風(fēng)晨，劉渝，等.基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和分子對(duì)接技術(shù)芩蘇膠囊干預(yù)新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）的潛在藥效物質(zhì)預(yù)測(cè)分析[J].上海中醫(yī)藥雜志，2020，54（10）：1-11.

[15]步洪石，王仁廣，胡力銘，等.基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析除濕防疫散預(yù)防新冠病毒肺炎（COVID-19）作用機(jī)制研究[J].特產(chǎn)研究，2021，43（1）：12-18.

[16]洪祝平.18β-甘草次酸對(duì)金黃色葡萄球菌肺炎的保護(hù)作用及其機(jī)制研究[D].杭州，浙江理工大學(xué)，2017.

[17]杜麗東，吳國(guó)泰，曹如冰，等.基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析宣肺化濁方治療新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）的潛在作用機(jī)制[J].甘肅中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2021，38（1）：21-28.

[18]Laterre PF，F(xiàn)ranois B，Collienne C，et al.Association of Interleukin 7 Immunotherapy With Lymphocyte Counts Among Patients With Severe Coronavirus Disease 2019（COVID-19）[J].JAMA Netw Open，2020，3（7）：e2016485.

[19]Turner MD，Nedjai B，Hurst T，et al.Cytokines and chemokines：At the crossroads of cell signalling and inflammatory disease[J].Biochim Biophys Acta，2014，1843（11）：2563-2582.

[20]McGeachy MJ，Cua DJ，Gaffen SL.The IL-17 Family of Cytokines in Health and Disease[J].Immunity，2019，50（4）：892-906.

[21]Neufurth M，Wang X，Tolba E，et al.The inorganic polymer，polyphosphate，blocks binding of SARS-CoV-2 spike protein to ACE2 receptor at physiological concentrations[J].Biochem Pharmacol，2020，182：114215.

[22]Sang ER，Tian Y，Gong Y，et al.Integrate structural analysis，isoform diversity，and interferon-inductive propensity of ACE2 to predict SARS-CoV2 susceptibility in vertebrates[J].Heliyon，2020，6（9）：e04818.

[23]Rao P，Shukla A，Parmar P，et al.Proposing a fungal metabolite-flaviolin as a potential inhibitor of 3CLpro of novel coronavirus SARS-CoV-2 identified using docking and molecular dynamics[J].J Biomol Struct Dyn，2020：1-13.

[24]Loganathan S，Kuppusamy M，Wankhar W，et al.Angiotensin-converting enzyme 2（ACE2）：COVID 19 gate way to multiple organ failure syndromes[J].Respir Physiol Neurobiol，2021，283：103548.

[25]Seltzer S.Linking ACE2 and angiotensin Ⅱ to pulmonary immunovascular dysregulation in SARS-CoV-2 infection[J].Int J Infect Dis，2020，101：42-45.

（2020-12-19收稿 責(zé)任編輯：魏慶雙，徐穎）