基于网络药理学和实验验证探索荆防合剂治疗甲型H1N1流感的作用机制

目的 预测荆防合剂治疗甲型H1N1流感的潜在靶点及作用机制，以期为荆防合剂临床应用提供参考依据。方法 通过中药系统药理学分析平台数据库（TCMSP）、SwissTargetPrediction、TargetNet数据库筛选荆防合剂抗甲型H1N1流感的活性成分及作用靶点，通过GeneCards、在线人类孟德尔遗传数据库（OMIM）、DisGeNet数据库获取甲型H1N1流感靶点并统一使用UniProt KB数据库进行标准化，借助Venny 2.1.0在线平台获取两者交集靶点；采用Cytoscape 3.2.1软件建立“药物-成分-靶点”网络图并进行拓扑学属性分析；将交集靶点上传至STRING 11.5数据库获得蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）关系网络，并在Metascape平台中进行基因本体（GO）富集分析和京都基因与基因组百科全书（KEGG）分析。最后通过Autodock vina软件将度值靠前的活性成分和关键核心靶点进行对接验证，并用PyMOL软件进行可视化分析。采用BALB/C雌鼠进行实验验证，苏木素-伊红（HE）染色观察肺组织病变情况，酶联免疫吸附测定法（ELISA）检测肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-10（IL-10）、白细胞介素-17（IL-17）因子水平，实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）和蛋白免疫印迹法（Western blot）检测各组动物肺组织mRNA和蛋白表达水平。结果 荆防合剂中共有活性成分144个，获得靶点基因421个，甲型H1N1流感靶点2 956个，两者交集靶点199个，拓扑学分析显示，荆防合剂治疗甲型流感的核心成分为槲皮素、木犀草素和山柰酚，核心靶点为人前列腺素内过氧化物合酶2（PTGS2）、雌激素受体1（ESR1）、诱导型一氧化氮合酶2（iNOS2）、过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARG）、环氧合酶-1（PTGS1）等。GO富集分析中生物学过程（BP）得到697个条目（P<0.01），分子功能（MF）得到59个条目（P<0.01），细胞组成（CC）得到21个条目（P<0.01）。KEGG富集分析中共得到132条信号通路（P<0.01）如磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B（PI3K/Akt）信号通路、丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路等，大多与调节免疫性炎症有关。分子对接结果显示，荆防合剂的活性成分与核心靶点的结合能均<-5.0 kcal·mol^-1，证明其具有较好的结合活性。HE染色显示给药组动物肺组织明显改善，Real-time PCR和Western blot显示荆防合剂可降低肺组织中PI3K和Akt的表达水平。结论 荆防合剂可通过多成分、多靶点、多通路发挥抗甲型流感病毒的作用，其中的活性成分槲皮素、木犀草素和山柰酚可能通过作用于PTGS2、ESR1、iNOS2、PPARG、PTGS1等靶点，进而对PI3K/Akt、MAPK等信号通路产生炎性控制及免疫调节作用。