基于计算机辅助药物设计的清肺排毒汤多靶点系统治疗新型冠状病毒肺炎(COVID-19)物质基础探究

目的通过对清肺排毒汤功效和新型冠状病毒肺炎(COVID-19)病机的分析,基于计算机辅助药物设计(CADD)从多靶点结构出发系统探索清肺排毒汤排毒、抑制炎症风暴、利水渗湿3个方面的物质基础和分子机制。方法 TCMSP下载清肺排毒汤成分,基于血管紧张素转化酶II(ACE2)、白细胞介素-6受体(IL-6R)和水通道蛋白(AQP)分别进行分子对接虚拟筛选并对其结合模式进行分析。对利水药白术、茯苓、猪苓、泽泻进行反向靶点预测和GO分析和KEGG通路富集分析,预测其作用机制。结果阻断病毒作用最突出的前3位中药为甘草、麻黄、枳实,抑制炎症作用最突出的前3位中药是甘草、柴胡、紫菀;清肺排毒汤4个子方中,小柴胡汤阻断病毒、抑制炎症风暴的潜在活性化合物数均排第1。槲皮素及其衍生物对ACE2和IL-6R2个靶点均具有较强结合能力,是潜在的双靶点活性化合物。ACE2的Lys353残基是化合物与ACE2结合的关键位点。白术、茯苓、猪苓、泽泻缺乏阻断病毒、抑制炎症风暴的化合物,分子对接结果显示,这4味药材中含有的东莨菪内酯、去氢齿孔酸、α-D-半乳糖、环氧泽泻烯具有与水通道蛋白4(AQP4)的潜在结合能力。结论清肺排毒汤可通过多种化合物分别与ACE2、IL-6R、AQP4结合,发挥排毒、抑制炎症风暴、利水渗湿的作用;各组成子医方配伍合理,通过多点协同、优势互补发挥防治作用;得到了中药阻断新型冠状病毒(SARS-Co V-2)成分关键的结合位点Lys353,为清肺排毒汤药效机制的多角度挖掘和单体成分的现代化开发提供线索。     

黄芪防治神经退行性疾病的作用及机制研究进展

神经退行性疾病作为一种以神经元退化与死亡为特征的神经系统疾病,严重威胁着人类的健康,因其发病机制复杂,治疗药物效果不佳,故长期以来备受关注。现代研究发现,黄芪具有保护心脑血管,调节免疫,抗氧化,抗衰老等药理作用,并且黄芪神经保护的作用已被多项科学研究充分证明,本文综述了黄芪常用复方及制剂、黄芪中活性成分在防治神经退行性疾病方面的主要药理作用及机制,以期为黄芪在神经退行性疾病中的临床应用和基础研究提供参考。     

新型冠状病毒肺炎（COVID-19）全国66个预防方的用药特点分析

新型冠状病毒肺炎(COVID-19)严重危害着我国人民的生命健康。目前尚无针对COVID-19的特效药物,因此,预防对本病的防控意义重大。国家及各省市卫生管理部门针对此次疫情相继发布的《新型冠状病毒感染的肺炎中医药诊疗方案》,其中大部分包含预防用药处方,显示了传统中医药"治未病"的理论特色,亦显示了各省区的用药特色。为此,搜集了全国中医诊疗方案中66个预防方,挖掘各省区的中医药预防方案的规律,统一用药思维,为COVID-19的预防提供参考。     

宣肺化浊加减方治疗新型冠状病毒肺炎40例临床疗效观察

目的:评价使用宣肺化浊加减方治疗新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的临床疗效。方法:选取40例确诊为COVID-19且用宣肺化浊加减方治疗的患者,观察患者在用宣肺化浊方前后体温,临床症状,计算机体层摄影(CT),血常规,生化指标等方面的变化情况。结果:40例患者中男15例,女25例,男女比例为1∶1. 7,年龄20～94岁,平均(43. 9±16. 3)岁,病程8～23 d,平均(14±4. 4)d。与用药前比较,患者咳嗽、发热、咳痰、腹泻、食欲不振和乏力等临床症状皆有好转(P0. 05);用药前患者中医证型主要为寒湿郁肺(57. 5%)和寒湿犯肺(42. 5%),舌苔主要为白腻苔(52. 9%);经宣肺化浊方辅助治疗后患者退热时间为(2. 48±2. 56)d;患者患者白细胞总数(WBC),淋巴细胞百分比(LYM%),中性粒细胞百分比(NEUT%),淋巴细胞绝对值(LYM#),C反应蛋白(CRP),红细胞沉降率(ESR),总胆红素(TBIL),天门冬氨酸氨基转移酶与丙氨酸氨基转移酶比值(AST/ALT)和乳酸脱氢酶(LDH)等指标较用药前基本恢复至正常范围(P0. 05);经宣肺化浊加减方辅助治疗后,咽试子病毒核酸检测3次阴性,肺部CT示感染病灶已吸收,40例患者均符合出院标准已全部治愈出院,治愈率为100%,至今未有发生核酸检测转阳者复发病例;患者用药后症状与临床指标积分为(1. 62±1. 90),较用药前积分(7. 65±4. 08)明显降低(P0. 05)。结论:宣肺化浊加减方辅助治疗新冠肺炎可以降低体温、促进肺部炎症吸收、改善发烧、咳嗽等临床症状。     

宣肺化浊方治疗新型冠状病毒感染肺炎的网络药理学分析

目的:通过网络药理学以及现代药理学基础分析探讨宣肺化浊方治疗新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的作用靶点及信号通路,阐述其可能的作用机制。方法:从TCMSP和BATMAN-TCM数据库搜索宣肺化浊方各中药的化合物及靶点,使用GeneCards,NCBI以及CTD数据库检索COVID-19靶点;通过STRING数据库构建蛋白质相互作用网络。采用Cytoscape3. 7. 0软件构建中药-归经网络图以及中药-化合物-关键靶点-疾病网络,利用Omicshare平台对共有靶点进行京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析及基因本体(GO)分析。除此之外,检索多脏器损伤、免疫损伤以及重症急性呼吸综合征(SARS)的疾病靶点,将宣肺化浊方与之做映射,计算交集靶点占宣肺化浊方靶点的比例。结果:宣肺化浊方共10味中药,其中有6味归肺经,5味归脾经,5味归胃经。化合物共409个,相对应的靶标2 271个。宣肺化浊方的靶点与新冠肺炎有8个相同的炎症因子,每个炎症因子对应多个化合物。宣肺化浊方与COVID-19有135个交集靶点,筛选得到36个关键靶点。KEGG通信号通路富集筛选得到172条信号通路(P0. 05),GO分析得到生物过程结果有4 000个,细胞组成有254个,分子功能有408个(P0. 05))。宣肺化浊方与各脏器损伤靶点和免疫损伤靶点的共有靶点较多,且共有靶点/XFHZP靶点的比例在7. 6%～97. 8%,宣肺化浊方与SARS有173个交集靶点。结论:宣肺化浊方可能通过发挥抗炎、保护脏器损伤、免疫等作用治疗新冠肺炎,这将为治疗新冠肺炎药物的开发提供一定的理论依据。     

黄芪的炮制历史沿革及现代研究进展

黄芪Astragali Radix具有补气固表、利尿托毒、排脓、敛疮生肌之功效,为临床常用补气药。其临床应用广泛,在中医古籍中有多种黄芪炮制品的使用记载,如米黄芪、酒黄芪、盐黄芪、蜜黄芪等,而沿用至今的炮制品主要为生黄芪和炙黄芪。现代研究表明黄芪主要化学成分为多糖类、皂苷类、黄酮类成分,具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤、增强免疫等作用。通过对本草专著、中医古籍及炮制规范等文献资料进行查阅分析,梳理古籍文献中有关黄芪功效主治、炮制沿革等方面的论述,并对黄芪炮制工艺、化学成分、药理作用等现代科研成果进行综述,为黄芪的相关研究提供参考。     

基于计算机辅助药物设计方法探究敦煌消痹止痛酊治疗骨关节炎的物质基础

目的 采用皮肤渗透性参数计算、复杂网络分析、分子对接、分子动力学模拟等计算机辅助药物设计结合化学分析、体外生物试验的“干湿”结合策略探究敦煌消痹止痛酊治疗骨关节炎(osteoarthritis,OA)的物质基础。方法 选择被实验证实的中药来源的可透皮化合物,利用Schrödinger软件Qikprop模块进行皮肤渗透性参数计算,建立透皮参数范围标准,并筛选敦煌消痹止痛酊中满足条件的化合物。对敦煌消痹止痛酊进行功效分组,通过靶点反向预测-复杂网络分析-KEGG通路富集分析探讨不同功效组治疗OA的潜在靶点及KEGG通路。采用分子对接的方法对方中符合皮肤渗透性参数范围的成分进行虚拟筛选,挑选化合物进行酶活性测定、ADMET计算、皮肤渗透性测定、细胞试验、外植体试验研究。结果 全方得到潜在透皮成分为69个,复杂网络分析结果显示活血组治疗OA的特有靶点主要为VEGFA、IGF1R及HIF-1α等,主要KEGG通路为Ras、RAP1等。清热组治疗OA的特有靶点主要为TLR9、IL-6及ADAMTS5等,主要KEGG通路涉及TNF、NF-κB等信号通路;分子对接-酶活性-细胞试验结果显示,升麻素、欧前胡素和香草酸对COX-2具有抑制活性,可以抑制软骨细胞PGE2的合成。在软骨外植体模型中,升麻素可以有效缓解软骨损伤;体外透皮试验显示,升麻素12 h内皮肤累积渗透量达到128.1 μg·cm^-2,透皮吸收百分率为28.2%。分子动力学模拟结果显示,升麻素与COX-2的氨基酸残基TYR 355、LEU 384、SER 530形成较为稳定的氢键作用,与PHE 518形成较为稳定的疏水相互作用。结论 本研究采用计算机辅助药物设计联合多种化学生物实验技术的“干湿”结合策略初步阐明了敦煌消痹止痛酊治疗OA的物质基础,为外用中药的研究提供参考。     

基于化学生物信息学方法探讨黄芪通过调节能量代谢发挥“补气”功效的物质基础和分子机制

目的 阐释黄芪发挥“补气”功效调节能量代谢的物质基础和生物学机制。方法 TCMSP数据库及文献检索收集黄芪潜在活性成分,SEA数据库进行基于结构相似性的靶点预测,GeneCards、OMIM、TTD数据库获取能量代谢靶点。Cytoscape软件构建黄芪调节能量代谢靶点蛋白-蛋白相互作用网络图,并进行GO和KEGG富集分析。黄芪全成分与关键靶点进行分子对接和层次聚类分析评估靶点-成分亲和力,采用CCK-8法、流式细胞术、ATP试剂盒检测黄芪代表性化合物对H9C2心肌细胞、GES-1胃上皮细胞能量代谢的影响,并进行结合模式分析。结果 网络药理学结果显示,黄芪调节能量代谢潜在作用靶点有126个;GO和KEGG富集分析表明,黄芪调节能量代谢可能与氧化还原过程、蛋白及酶合成的基因表达有关。其中,SIRT1及PPARγ是参与能量代谢调节的关键靶点。分子对接及层次聚类显示黄芪成分对SIRT1及PPARγ具有较好的靶向性,结合分子对接打分值筛选出3个代表性化合物进行体外实验验证;槲皮素、山奈酚能够促进H9C2心肌细胞、GES-1胃上皮细胞能量代谢。结合模式分析表明,槲皮素、山奈酚与SIRT1、PPARγ之间具有较好的结合能力。结论 本研究通过中医药化学生物信息学方法初步阐释了黄芪调节能量代谢的物质基础和生物机制,为黄芪通过“补气”发挥行滞通痹功效的中医内涵提供了科学依据。     

基于分子对接探讨红芪中小分子拮抗肿瘤坏死因子受体1的可能性

目的:基于分子对接的方法研究拮抗肿瘤坏死因子受体1(TNFR1)的红芪小分子化合物。方法:从相关中药化学成分化合物库下载红芪小分子化合物结构,进行结构优化,获得红芪成分化合物库;确定炎症靶点TNFR1三维结构(PDB ID:1TNR),进行加氢、去水等处理,根据文献确定结合口袋残基;根据确定的靶点结构和结合口袋,将成分化合物库与靶点进行柔性分子对接,获得打分值(Glide Score);基于分子对接结果,选择Glide Score前9个小分子化合物为候选成分,在此基础上进行类药性分析,即符合氢键受体数、氢键供体数量、分子量、可旋转键的数量、脂水分配系数的数值范围的小分子化合物;最后根据药代动力学参数及成分-靶点对接的复合物结构进行结合模式分析。结果:确定TNFR1药物结合口袋的残基组成为谷氨酸109(Glu109),赖氨酸35(Lys35),丙氨酸62(Ala62),丝氨酸74(Ser74),赖氨酸75(Lys75),半胱氨酸76(Cys76),精氨酸77(Arg77),谷氨酸82(Gln82),苏氨酸89(Thr89),天冬氨酸91(Asp91),精氨酸92(Arg92),天冬氨酸93(Asp93),苏氨酸94(Thr94),缬氨酸95(Val95),半胱氨酸96(Cys96),精氨酸104(Arg104),酪氨酸106(Tyr106),天冬酰胺110(Asn110),亮氨酸111(Leu111),苯丙氨酸112(Phe112),谷氨酸131(Glu131),赖氨酸132(Lys132);检索得到红芪43个小分子化合物;以对接打分等综合筛选出槲皮素、异甘草素、柚皮素、毛蕊异黄酮及甘草素5个红芪小分子化合物。结论:红芪抗炎的有效物质基础槲皮素、异甘草素、柚皮素、毛蕊异黄酮及甘草素具有成为TNFR1拮抗剂的较大可能性。     

基于IL-6R运用分子对接筛选红芪防护BMSCs的活性成分

目的：通过分子对接筛选红芪防护白介素-6（interleukin-6,IL-6）诱导后骨髓间充质干细胞（bone mesenchymal stem cells,BMSCs）生物学特性稳定的活性成分。方法：选取43个红芪小分子化合物为配体,以白介素-6受体（interleukin-6 receptor,IL-6R）为靶蛋白,运用Schroding2015 软件Glide模块进行对接,选取对接打分较好且符合类药五原则的小分子化合物,MST检测筛选所得小分子化合物与IL-6R的结合亲和力,拟合结合曲线,计算结合程度。结果：分子对接筛选出与IL-6R在空间形状匹配较好且符合类药五原则的小分子化合物槲皮素、维斯体素、龙胆山酮酚,MST实验得到3个小分子化合物中槲皮素、维斯体素与IL-6R有较好的结合亲和力。结论：槲皮素、维斯体素可能是中药红芪发挥维持IL-6诱导后BMSCs生物学特性稳定的活性成分。