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基于网络药理学和分子对接的玉屏风散预防新型冠状病毒肺炎(COVID-19)活性化合物的研究 总被引:1,自引:0,他引:1
目的采用网络药理学和分子对接技术探寻玉屏风散预防新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的活性化合物,以期将其更好地应用于临床。方法在中药系统药理学分析平台(TCMSP)网站检索玉屏风散中黄芪、白术、防风3味中药的全部有效成分及作用靶点,通过String数据库生成玉屏风散的蛋白与蛋白相互作用(PPI)网络,用Cytoscape3.6.1软件进行数据分析提取PPI网络中的Hub网络,通过String数据库的analysis功能进行KEGG通路分析,用ChemOffice、PyMOL、Auto Dock软件进行分子对接。结果限定筛选条件为口服生物利用度(OB)≥30%、类药性(DL)≥0.18共得到45个活性成分,筛选得到玉屏风散的潜在靶点345个,关键靶点共15个,通过KEGG通路分析得到50条通路,筛选得到25条主要通路,包含PI3K-Akt信号通路、Ras信号通路、HIF-1信号通路、MAPK信号通路和T细胞受体信号通路等。结论玉屏风散中的活性化合物能通过抑制新型冠状病毒(SARS-CoV-2)蛋白与血管紧张素转化酶Ⅱ(ACE2)结合,作用于PIK3R1、IGF1R等靶点,调节多条信号通路,起到预防COVID-19的作用。 相似文献
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目的:利用分子对接和中药网络药理学技术预测银翘解毒合剂防治新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的可行性。方法:借助TCMSP、Pubchem等数据库检索银翘解毒合剂中金银花、连翘、桔梗、荆芥、薄荷、牛蒡子、淡豆豉、淡竹叶和甘草的化学成分。以银翘解毒合剂中成分为配体,利用分子对接技术探讨可能作用于人血管紧张素转化酶Ⅱ(ACE2)的活性成分,进而运用Cytoscape软件构建活性成分-靶点(基因)网络,通过DAVID数据库对活性成分靶点进行基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG,Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)通路富集分析。结果:获得银翘解毒合剂中化合物1060个,分子对接结果显示有301个化合物与ACE2具有较好的亲和作用(其中18个化合物优于参照药物洛匹那韦和瑞德西韦),进一步通过吸收、分布、代谢、排泄(ADME)参数从中优选出关键活性成分55个。关键成分靶点生物功能富集分析得到GO条目2080个(P0.05),其中生物过程(BP)条目1862个,细胞组成(CC)条目88个,分子功能(MF)条目130个;KEGG通路富集分析得到152条信号通路(P0.05),主要涉及与COVID-19感染源类似(病毒感染)的疾病,以及与肺炎和免疫、炎症反应相关的信号通路。结论:银翘解毒合剂中具有潜在作用于ACE2蛋白的活性物质,其有可能通过多靶点、多通路发挥防治COVID-19的作用。 相似文献
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目的:基于网络药理学和分子对接技术,探寻黄连解毒汤治疗新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的物质基础和作用机制。方法:利用TCMSP和Stitch及文献资料的检索,得到黄连解毒汤的化学成分和作用靶点。通过Cytoscape 3.3.0构建化合物-靶点网络图,Cludterirofiler对药物与疾病相同靶蛋白进行GO功能富集分析和KEGG通路富集分析。使用Autodock Vina软件进行分子对接,根据结合能和药物主要成分选择最佳的结合靶点。结果:研究共筛选出66个化合物和相应靶点239个,关键化合物主要有槲皮素、豆甾醇、山柰酚、汉黄芩素、谷甾醇、黄芩素、甲基黄连碱等,靶点涉及PTGS1、PTGS2、HSP90AA1、PRKACA、SCN5A等。GO功能富集分析生物过程主要集中于氧化应激、脂多糖、细菌的反应和凋亡信号通路的调节等。KEGG通路富集筛选信号通路(P<0.05),涉及糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路、疱疹病毒感染、IL-17信号通路、TNF信号通路和甲型流感等。分子对接结果显示小檗碱、槲皮素、黄连碱、黄芩素主要化合物与SARS-CoV-2 3CL水解酶的结合能... 相似文献
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目的:基于网络药理学探索感冒清热颗粒防治新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的药效物质基础及其作用机制。方法:采用中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)检索感冒清热颗粒中各味中药的化学成分及其作用靶点;在GeneCards数据库检索得到新型冠状病毒肺炎相关靶点;上述二者取交集,导入Cytoscape 3.7.2软件中进行处理,得到关键成分及关键靶标;再将交集靶点导入STRING数据库进行蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)分析;利用DAVID数据库及R语言对交集靶点进行基因本体(GO)功能富集分析和京都基因和基因组百科全书(KEGG)通路富集分析;最后以感冒清热颗粒“有效成分-靶点”网络中筛选出的12个关键化合物为配体,以血管紧张转化酶2(ACE2)和SARS-CoV-2 3CL pro水解酶为目的受体,进行分子对接。结果:筛选出复方中化学成分共152个,相关靶点293个,其中与COVID-19共同作用的靶标有59个,与之对应有效成分共86个。核心靶点包括PTGS2、PTGS1、DPP4、F10、NOS2、TP53、TNF,关键成分包括β-胡萝卜素、槲皮素、芦丁、山柰酚、柚皮素、金合欢素、芦荟大黄素、葛根素、异鼠李素、芒柄花黄素、二氢血根碱和β-谷甾醇。应用GO富集分析得到42个GO条目,应用KEGG富集分析得到48条相关通路,其中包含细胞凋亡通路、癌症通路等。分子对接研究显示感冒清热颗粒中关键化学成分与3CL pro和ACE2的结合作用良好,甚至优于部分临床使用的药物。结论:感冒清热颗粒能通过槲皮素、芦丁、山柰酚、金合欢素和柚皮素等成分,调控细胞凋亡通路、癌症通路等,调节PTGS2、PTGS1、DPP4等蛋白的表达,来调控机体细胞生长凋亡、免疫炎症反应治疗COVID-19;同时感冒清热颗粒中的关键成分可能会通过作用于3CL pro及ACE2,来阻断新冠病毒入侵和增殖。 相似文献
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目的 本研究通过网络药理学和分子对接技术预测黄连解毒汤(HLJDD)治疗新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的潜在靶点和作用机制.方法 在中药系统药理学数据库和分析平台(TCMSP)、SymMap v2、中药百科全书(ETCM)、高通量中医药实验和参考指导数据库(HERB)、中医药综合数据库(TCMID)中检索HLJD... 相似文献
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目的:探寻清宣止咳颗粒治疗儿童新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的活性化合物。方法:借助中药系统药理学分析平台(TCMSP)检索清宣止咳颗粒中桑叶、薄荷、苦杏仁、桔梗、白芍、枳壳,陈皮、紫菀、甘草的化学成分和作用靶点。通过UniProt、GeneCards等数据库查询靶点对应的基因,进而运用Cytoscape 3.7.2构建化合物-靶点(基因)网络,通过DAVID进行基因本体(GO)功能富集分析和基于京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,预测其作用机制。结果:化合物-靶点网络包含141个化合物和相应靶点292个,关键靶点涉及PTGS2、ESR1、HSP90AA1、CALM1、AR等。GO功能富集分析得到GO条目339个(P<0.05),其中生物过程(BP)条目244个,细胞组成(CC)条目33个,分子功能(MF)条目62个。KEGG通路富集筛选得到96条信号通路(P<0.05),涉及小细胞肺癌、非小细胞肺癌、T细胞受体信号通路等。分子对接结果显示槲皮素、山柰酚、木犀草素等核心化合物与新冠病毒的亲和力与推荐用药相似。结论:清宣止咳颗粒中的有效活性成分可能通过作用于PTGS2、HSP90AA1、ESR1等靶点调节多条信号通路从而抑制新型冠状病毒肺炎作用。 相似文献
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《中药药理与临床》2020,(3):28-35
目的:从网络药理学角度探讨化湿败毒方治疗新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的作用机制,为其临床治疗、新药开发提供参考。方法:在TCMSP数据库中筛选出化湿败毒方的药物有效活性成分,并提取其作用靶点,在GeneCards数据库检索COVID-19相关疾病靶点,将药物及疾病的共同靶点导入STRING数据库获取靶标蛋白互作网络关系,通过Cytoscape3.7.2软件构建PPI网络、"中药-潜在活性成分-潜在靶标-疾病"网络,并利用Cytoscape3.7.2软件、R软件及相应程序包进行GO功能富集分析及KEGG通路富集分析。同时进行分子对接验证。结果:检索得到269个药物活性成分和2 629个药物靶标,其中药物疾病共同靶标49个,GO功能富集分析涉及对脂多糖的反应、氧化应激反应及γ-干扰素介导的信号通路调控等条目,KEGG通路富集分析涉及AGE-RAGE通路、TNF信号通路、NF-κB通路、RIG-I样受体信号通路等。分子对接结果表明槲皮素、木犀草素和山柰酚与COVID-19相关蛋白及作用靶点具有较强的结合活性,可能起到类似于抗病毒药物的治疗效果。结论:化湿败毒方含槲皮素、木犀草素和山柰酚等多种活性成分,可能通过作用于多个靶点、多种通路,从抗炎、抗病毒、抗氧化、调节免疫等方面治疗COVID-19。 相似文献
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目的 采用网络药理学和分子对接方法探讨正阳汤治疗新型冠状病毒肺炎的作用机制.方法 通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)搜索正阳汤组方中9味中药的活性成分及作用靶点.利用GeneCards数据库筛选COVID-19相关的靶点,利用R软件将药物靶点与疾病靶点取交集,将交集靶点输入STRING平台获得蛋白互作关系... 相似文献
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目的:运用网络药理学和分子对接法分析消炎退热合剂干预新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的可行性。方法:借助中药系统药理学分析平台(TCMSP)和Pubchem数据库检索消炎退热合剂中大青叶、蒲公英、紫花地丁、甘草的化学成分和作用靶点。通过UniProt、GeneCards等数据库查询靶点对应的基因,进而运用Cytoscape3.7.2构建化合物-靶点(基因)网络,采用R软件包(3.6.2)的Cluster profiler包对交集靶点进行GO (Gene Ontology)生物信息学富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,预测其作用机制,采用ChemOffice软件将筛选出的18个核心化学成分与血管紧张素转化酶Ⅱ(ACE2)进行分子对接。结果:化合物-靶点网络包含4种药材,117个化合物和相应靶点498个,与疾病靶点144个交集后,筛选出关键的核心化合物18个,对应的疾病靶点27个,关键靶点涉及肾上腺素能受体β2抗体(ADRB2)、前列腺素过氧化物合酶1(PTGS1)、凝血酶原(F2)、肿瘤坏死因子(TNF)、肾素(REN)及血管紧张素转化酶(ACE2)等。GO功能分析得到GO条目910个(P0.05)。其中生物过程(BP)条目867个,细胞组成(CC)条目6个,分子功能(MF)条目37个。KEGG通路富集筛选到10条信号通路(P0.05),主要涉及cAMP信号通路、病毒蛋白与细胞因子受体间相互作用、肿瘤坏死因子信号通路、细胞因子相互作用受体通路、肾素-血管紧张素系统等。分子对接结果显示靛蓝、β-谷甾醇、γ-谷甾醇、十八碳二烯酸、亚油酸甲酯及高丽槐素6个核心化合物与ACE2结合力和临床推荐用药氯喹的相近。结论:消炎退热合剂中的活性化合物靛蓝、β-谷甾醇、γ-谷甾醇、十八碳二烯酸、亚油酸甲酯及高丽槐素可能通过与ACE2结合,且可能通过作用于ADRB2、PTGS1、F2、TNF、REN等靶点调节多条信号通路,通过以上结果预测该复方对COVID-19具有潜在的干预作用。 相似文献
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《中药药理与临床》2020,(3):35-41
目的:初步探寻藏药三味龙胆花片治疗新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的活性化合物及作用机制。方法:通过文献及中药系统药理学分析平台(TCMSP)检索藏药三味龙胆花片中白花龙胆、甘草、蜂蜜干膏的化学成分。通过Swiss Target Prediction数据库查询化学成分对应靶点,采用Cytoscape3.7.2构建化合物-靶点网络;结合DAVID基因本体GO功能富集分析和KEGG通路富集分析,预测其作用机制;对核心成分与抗COVID-19药物靶点进行分子对接验证。结果:化合物-靶点网络包含101个化合物,共对应168个靶点。GO功能富集分析得到GO条目291个(P<0.05),其中生物过程(BP)条目186个,细胞组成(CC)条目33个,分子功能(MF)条目72个。KEGG通路富集筛选得到56条信号通路(P<0.05),涉及钙离子信号通路、花生四烯酸代谢通路、MAPK信号通路等相关信号通路。分子对接结果显示,甘草香豆酮、槲皮素、山柰酚等核心成分与抗COVID-19药物潜在作用靶点的亲和力可能较推荐用药更强。结论:藏药三味龙胆花片可通过多成分、多靶点、多通路的协同作用发挥疗效,从而起到抗COVID-19的作用。 相似文献
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目的利用网络药理学数据挖掘分析和分子对接的方法,探讨寒湿阻肺方治疗新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的作用机制。方法在中药系统药理数据库和分析平台(TCMSP)等获取寒湿阻肺方的有效成分和靶点,使用GeneCards等数据库检索冠状病毒肺炎的靶点,借助Cytoscape软件构建和分析有效成分-靶点网络,开展基因本体(GO)和京都基因和基因组百科全书(KEGG)分析,使用Autodock Vina进行分子对接。结果筛选出寒湿阻肺方治疗冠状病毒肺炎的48个有效成分和48个潜在作用靶点;GO富集主要集中在脂多糖反应、细胞因子受体结合等条目;KEGG主要涉及糖尿病并发症中的晚期糖基化终产物及其受体(AGE-RAGE)、肿瘤坏死因子(TNF)、白介素17(IL-17)等信号通路;分子对接显示柚皮素等多个有效成分与刺突糖蛋白及血管紧张素转化酶2(ACE2)的亲和力高于参考药物。结论寒湿阻肺方治疗COVID-19主要通过调控AGE-RAGE、TNF、IL-17等信号通路,抑制过度的炎症反应,减轻肺损伤。 相似文献
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目的:基于网络药理学筛选半夏-藿香药对治疗新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的潜在活性成分、核心靶点、信号通路。方法:通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)筛选半夏-藿香药对活性成分和靶点,与GeneCards、NCBI数据库中COVID-19基因集相互映射获取关键靶点,同时通过STRING数据库和Cytoscape 3.6.1软件构建关键靶点相互作用网络。利用DAVID数据库进行基因本体(GO)-生物过程(BP)及KEGG通路富集分析,获得分子对接证据支持。结果:半夏-藿香药对有效活性成分24个,关键靶点45个,共富集出生物过程、细胞组分和分子功能条目443条,通路103条。分子对接结果显示在半夏-藿香药对中,与3CLpro结合最好的是β-谷甾醇;与血管紧张素转换酶2结合最好的为槲皮素。结论:半夏-藿香药对关键化合物可能从结构上作用于严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)入侵及从多成分多靶点多通路抑制细胞因子风暴,广谱抗病毒、抑菌及免疫调节,干预网状激活系统起到治疗作用。 相似文献
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《中药药理与临床》2020,(2):102-108
目的:基于网络药理学探讨柴胡达原饮治疗新型冠状病毒肺炎的分子机制。方法:通过TCMSP数据库收集柴胡达原饮的有效成分及靶点,按照OB值和DL值进行筛选,将所获得靶点蛋白名称输入Uniprot数据库将其转换成基因名,然后将得到的基因名导入Cytoscape v3.6.0构建网络,STRING数据库构建蛋白相互作用的网络图,最后采用DAVID数据库进行GO富集分析和KEGG富集分析,按P<0.05和FDR<0.05进行筛选,对"有效成分-靶点"拓扑分析所得度值较高的有效成分,进行分子对接。结果:采用Cytoscape软件对网络进行拓扑分析,其中节点度值前10的有效成分为槲皮素,靶点分别为PTGS2,AR,ESR1,PTGS1,PRSS1,NCOA2,PPARG,NOS2,ESR2。STRING数据库构建蛋白互作网络,网络中共包含230个节点,906条边,将网络信息数据导入Cytoscape软件进行拓扑分析可得出节点度值位于前十的靶基因,分别为STAT3,JUN,AKT1,MAPK1,MAPK3,APP,RELA,IL-6,CXCL8,MAPK14,表明上述靶点可能在疾病的治疗中发挥关键作用;使用DAVID数据库进行富集分析,对上述靶点所获得的230个基因进行分析,共得到30个富集的生物过程聚类,分为175个条目,最终得到30条;通路富集分析共获得29个富集的通路聚类,分为357条通路,最终得到通路57条;度值最高的有效成分槲皮素与ACE2受体进行分子对接,结果显示该成分与ACE2的结合能分布在-5 kcal/mol左右。结论:柴胡达原饮治疗新冠肺炎具有较好的理论基础,具有临床实践意义。 相似文献
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目的 利用网络药理学和分子对接技术方法探索“化湿败毒方”抗新型冠状病毒肺炎(Coronavirus Disease 2019, COVID-19)的分子机制。方法 通过多个在线中药数据库检索化湿败毒方中 14 味中药的归经、化学成分和作用靶点。通过STRING数据库对化湿败毒方药物靶标和疾病靶标之间靶蛋白相互作用关系进行分析并通过Circos Tableviewer、Cytoscape软件进行药物-归经网络、药物-靶点网络和药物靶向蛋白-疾病蛋白(PPI)等网络的构建。接着通过FunRich和DAVID数据库进行基因本体(GO)功能富集分析并基于京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析,通过在线绘图软件OmicShare进行可视化。最后运用CB-Dock分子对接网站软件对新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的3CL水解酶(Mpro)以及宿主蛋白ACE2和类药性 > 0.8的活性成分分别进行对接分析。结果 研究发现,化湿败毒方14味中药里有10味中药都相对特异性的归属于肺经,从复方中共筛选出来240个符合标准的化学成分,主要包括常见化合物如黄酮类化合物槲皮素(quercetin)和木犀草素(luteolin)、醇类化合物如豆甾醇(stigmasterol)和β-谷甾醇(beta-sitosterol)以及有机酸如没食子酸(gadelaidic acid)等。其它成分还有酯类、酰胺类和萜类等化学成分;通路富集分析表明,候选靶标富集的通路主要包括与癌症相关的多条通路、B细胞受体信号通路、Toll样受体信号通路、T细胞受体信号通路、HIF-1信号通路、TGF-beta信号通路等;分子对接结果显示,化湿败毒方中kanzonol F、xambioona dehydroeburicoic acid、cavidine 等成分与SARS-CoV-23CL水解酶和 ACE2均有较好的亲和作用。结论 本文运用网络药理学和分子对接的方法初步探索了化湿败毒方可能通过多成分作用于病毒复制相关靶点和关键宿主蛋白,进而调节机体免疫和代谢通路等多种途径,最后发挥预防和治疗COVID-19的药效作用。 相似文献
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目的 基于分子对接和网络药理学方法,探究西藏自治区、青海地区高频藏药防治新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的潜在活性成分及作用机制。方法 从西藏自治区、青海省级卫生健康部门发布的防治COVID-19藏医方剂中筛选高频藏药,在TCMSP等数据库中搜集整理高频藏药成分及作用靶点,在GeneCards数据库检索整理COVID-19相关蛋白。通过pubchem数据库下载高频藏药成分3D结构,采用AutoDock Vina将其与新型冠状病毒SARS-CoV-2、血管紧张素转化酶Ⅱ(ACE2)两种蛋白结构进行分子对接。其次,通过STRING富集分析潜在活性成分与疾病交集蛋白、疾病自身相关蛋白的GO功能和KEGG通路,预测其防治COVID-19的可能机制。最后,预测潜在活性成分的药代动力学(ADME)特征,分析其研究应用价值。结果 筛选出26个高频藏药中与SARS-CoV-2结合能 < -35 kJ·mol-1或与ACE2结合能 < -44 kJ·mol-1的38个成分。其中Leptocarpinine、Dianthramide B、Tiliroside(银锻苷)等12个成分与两种蛋白的亲和力较强,可能防止或抑制新冠病毒蛋白入侵机体。且与COVID-19有31个交集蛋白,可能通过免疫调节、抗炎、提高细胞增殖功能、发挥抗病毒抗菌、抗凋亡等作用而防治COVID-19。结论 西藏自治区、青海地区藏医推荐治疗新冠肺炎方剂中高频藏药具有防治COVID-19的潜在活性成分,其可能作用机制涉及多靶点、多通路,说明了藏医药抗SARS-CoV-2的可行性和科学性,为藏医药广泛用于治疗新型冠状病毒肺炎提供理论依据。 相似文献
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目的:利用网络药理学及分子对接技术探讨泽泻治疗动脉粥样硬化的作用机制。方法:通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)、Swiss Target Prediction数据库筛选泽泻的活性成分及相关靶点。利用Gene Cards、OMIM、TTD等数据库检索动脉粥样硬化疾病相关靶点,最后得到泽泻与动脉粥样硬化的共同靶点,并进行GO生物进程及KEGG通路富集分析,应用AutoDock Vina软件进行分子对接验证。结果:泽泻的10个主要活性成分和327个潜在靶点,可能通过调节磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)、白细胞介素(IL)、表皮生长因子等相关蛋白及PI3K-Akt、IL-17、AGE-RAGE等信号通路影响脂质代谢、类固醇代谢、炎症反应,分子对接验证结果提示泽泻醇B、泽泻醇C、泽泻醇A与核心靶点蛋白结合活性更显著。结论:泽泻通过调节脂质代谢、抗炎、抗氧化应激、调节内皮功能等反应发挥抗动脉粥样硬化的作用,为临床应用提供了药理依据。 相似文献