基于网络药理学和分子对接探讨半边莲治疗新型冠状病毒肺炎的潜力

摘要

采用网络药理学和分子对接技术,探索半边莲治疗新型冠状病毒肺炎主要活性成分、靶点及通路,以期阐述其作用机制。采用TCMSP数据库获得半边莲化学成分及对应作用靶点基因,并用Uniprot数据库校正靶点信息得到靶点对应的标准基因名;检索GeneCards和OMIM等数据库获得新型冠状病毒肺炎的相关靶点基因;取两者的交集,得到半边莲作用于新型冠状病毒肺炎的预测靶基因;使用Cytoscape3.8.0软件构建“药物-成分-疾病-靶点”可视化交互网络;运用String数据库构建蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络;通过Metascap数据库对交集基因进行基因本体(GO)及京都基因和基因组百科全书(KEGG)通路富集分析;使用Discovery Studio软件对药物活性成分与疾病靶点蛋白进行分子对接验证。通过筛选,最终得到半边莲的活性成分16个,作用靶点183个,COVID-19靶点基因1730个,其中64个与药物密切相关。得到关键有效成分槲皮素、木樨草素、山柰酚、刺槐黄素、金圣草黄素等,关键靶点蛋白IL6、TNF、AKT1、VEGFA、IL1B等。KEGG通路分析其共同靶点主要富集于寄生虫、真菌、病毒感染引起的疾病,以及免疫和炎症等相关的通路上。分子对接结果显示:半边莲中的潜在活性成分与SARS-CoV-23CL水解酶和ACE2有较好的亲和作用。该项研究初步预测:半边莲可通过多靶点、多通路从抗病毒、抗炎、调节免疫功能等方面对COVID-19发挥潜在的防治作用。