基于网络药理学和分子对接方法祛肺毒一号方

摘要：目的采用网络药理学和分子对接技术探讨祛肺毒一号方治疗新型冠状病毒肺炎（COVID-19）的物质基础和潜在作用机制。方法检索祛肺毒一号方中各药味的归经，并构建药味-归经网络；在中药系统药理学分析平台（TCMSP）数据库检索并筛选祛肺毒一号方中各药味潜在活性成分，通过文献检索补充不满足上述条件但具有药理活性的成分；采用TCMSP和SwissTargetprediction数据库获取成分相关靶标，采用Genecards数据库获取COVID-19疾病靶标；运用DAVID数据库对成分和疾病共有靶标进行KEGG通路注释和GO功能富集分析；通过STRING数据库和Cytoscape3.5.1软件构建靶标蛋白互作PPI网络和成分-靶标-通路网络；采用SYBYL-X.v1.3进行分子对接验证。结果祛肺毒一号方中药味主要归经是肺经和胃经。预测和筛选得到个成分和85个靶标，核心化合物有槲皮素、β-谷甾醇、咖啡酸、人参皂苷Rh4、甘草查尔酮A等18个，靶标主要涉及PTGS2、NOS2、MAPK14、PPARG、PTGS1等55个，PPI核心网络涉及GAPDH、TP53、MAPK3、EGFR、TNF、IL6等11个靶标。通过GO富集获得BP、MF和CC条目分别、71和41条，获得条（P＜0.05）KEGG信号通路，核心通路有33条，主要涉及乙型肝炎、甲型流感、PI3K-Akt信号通路、丙型肝炎、HIF-1信号通路、TNF信号通路、MAPK信号通路、T细胞受体信号通路、VEGF信号通路等。驴食草酚和3-甲氧基光甘草定与ACE2有较好的结合活性，刺果甘草查尔酮、驴食草酚和咖啡酸与3CLpro具有较好的结合活性。结论阐释了祛肺毒一号方治疗COVID-19的多靶标、多通路协同作用，为中医药治疗COVID-19提供一定的科学依据与参考。

目前，新型冠状病毒（SARS-COV-2）引起的新型冠状病毒肺炎（COVID-19）已经成为广泛流行的传染性疾病，具有传染性强、各类人群普遍易感的特点。作为一种新型传染病，尚未有特效治疗药物。西医主要以对症支持治疗为主，而中医药在参与救治COVID-19患者中具有一定优势［1］。祛肺毒一号方是由世界健康科学组织（WHSO）提供的治疗COVID-19的中药处方，该方主要由人参、荆芥、金银花、连翘、玄参、皂角刺、苦杏仁、蜂房、甘草和红景天等10味中药组成，具有补气养阴、清热解毒、止咳祛痰平喘的功效，临床主要治疗肺炎重型/危重型患者，具有较好临床疗效［2］，但其作用机制尚不清楚。网络药理学作为可系统整合药物、靶标和疾病相互关系的有效手段，与中医整体性的思想相一致［3-4］。而基于生物信息学的分子对接技术则是研究分子（配体）与靶标蛋白（受体）间相互作用与识别过程的有效手段［5］。故本研究首先采用网络药理学对临床报道的治疗COVID-19危急重症患者有效中药处方祛肺毒一号方进行机制分析，然后将核心成分与SARS-COV-23CL水解酶（Mpro）的晶体结构（PDBID6LU7））和相关蛋白血管紧张素转换酶2（ACE2）的晶体结构（PDBID1R42）的结合能进行评估［6］。探讨祛肺毒一号方治疗COVID-19的分子机制，为该方的深入研究奠定基础，也为该方在临床应用提供科学依据。

1　方法

1.1　祛肺毒一号方药味归经的检索

通过《中药学》和《中国药典》年版一部检索祛肺毒一号方中各药味的归经，并采用Cytoscape3.5.1软件构建祛肺毒一号方药味（汉语拼音名称）-归经（英文名称）网络。

1.2　潜在活性成分的检索与筛选

首先通过中药系统药理学分析平台（TraditionalChineseMedicineSystemsPharmacologyDatabase，TCMSP）检索祛肺毒一号方中10味中药的化学成分，并利用口服生物利用度（OB）≥30%和类药性（DL）≥0.18筛选符合标准的化合物；然后通过文献检索（中国知网和PubMed）补充文献中已报道的、不能满足上述2个条件、但具有药理活性的成分。整合得到祛肺毒一号方总的治疗COVID-19的潜在活性成分。

1.3　靶标预测

首先将祛肺毒一号方的潜在活性成分分别采用TCMSP和SwissTargetprediction（