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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
引用本文:倪雯婷,马大龙,邵骏菁,尹怡铭,赵方舒,李保宏,孙允红,王晓晴,张晓平,田景振.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[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(12):200-209.
作者姓名:倪雯婷  马大龙  邵骏菁  尹怡铭  赵方舒  李保宏  孙允红  王晓晴  张晓平  田景振
作者单位:1.山东中医药大学,济南 250355;2.青岛大学 附属医院,山东 青岛 266005
基金项目:山东省重大科技创新工程项目(2021CXGC010511);山东省重点研发项目(2020CXGC010505)
摘    要: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。

关 键 词:荆防合剂  甲型H1N1流感  网络药理学  分子对接  实验验证
收稿时间:2021/12/6 0:00:00

Molecular Mechanism of Jingfang Mixture Against H1N1 Influenza Based on Network Pharmacology and Experimental Verification
NI Wen-ting,MA Da-long,SHAO Jun-jing,YIN Yi-ming,ZHAO Fang-shu,LI Bao-hong,SUN Yun-hong,WANG Xiao-qing,ZHANG Xiao-ping,TIAN Jing-zhen.Molecular Mechanism of Jingfang Mixture Against H1N1 Influenza Based on Network Pharmacology and Experimental Verification[J].China Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(12):200-209.
Authors:NI Wen-ting  MA Da-long  SHAO Jun-jing  YIN Yi-ming  ZHAO Fang-shu  LI Bao-hong  SUN Yun-hong  WANG Xiao-qing  ZHANG Xiao-ping  TIAN Jing-zhen
Abstract:
Keywords:Jingfang mixture  H1N1 influenza  network pharmacology  molecular docking  experimental verification
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