关键词:
病毒性肺炎
网络药理学
分子对接
虎杖
体外实验
摘要:
目的:通过网络药理学方法、分子对接技术和体外实验,探讨虎杖干预病毒性肺炎的可能作用机制。方法:通过TCMSP平台筛选中药虎杖的活性成分及其作用靶点,从GeneCards数据库筛选病毒性肺炎的相关靶点,取交集得到潜在作用靶点;通过STRING数据库结合Cytoscape 3.7.2软件对潜在作用靶点进行交集靶点蛋白互作(PPI)分析和拓扑学分析,得到虎杖核心成分和病毒性肺炎关键靶点。采用DAVID数据库对交集靶点进行GO功能分析和KEGG通路富集分析,结合Cytoscape 3.7.2软件构建“虎杖-活性成分-靶点-通路”调控网络。采用AutoDock Vina、OpenBabel、PyMOL等软件对虎杖活性成分和病毒性肺炎关键靶点进行分子对接。以脂多糖(LPS)诱导的急性肺损伤人Ⅱ型肺泡上皮细胞A549建立急性肺损伤模型,对网络药理学的研究结果进行验证。结果:共获得虎杖10个活性成分,对应188个作用靶点,病毒性肺炎靶点1216个,取药物与疾病交集靶点93个;槲皮素、木犀草素、毒扁豆次碱、β-谷甾醇等可能是虎杖的核心成分;丝氨酸/苏氨激酶1(Akt1)、血管内皮生长因子A(VEGFA)、肿瘤坏死因子(TNF)、白介素-6(IL6)、白介素-1β(IL1β)、JUN激酶(JUN)、前列腺素G/H合成酶2(PTGS2)、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)、半脱氨酸蛋白酶-3(CASP3)等蛋白可能是虎杖干预病毒性肺炎的核心靶点;GO功能分析和KEGG通路富集分析发现,靶点蛋白在细胞外基质、线粒体、核浆、胞质等中通过调控细胞因子、生长因子、蛋白、蛋白激酶以及TNF、PI3K-Akt、Toll样受体等信号通路发挥作用。分子对接发现,虎杖5种核心成分与TNF、Akt1、CASP3、IL1β、JUN、TP53、VEGFA靶点均有强烈的结合能力,结合能<-7.0 kcal/mol,与IL6、PTGS2均有较好的结合能力,结合能<-5.0 kcal/mol,与MMP-9有一定的结合能力,结合能<-4.25 kcal/mol。体外实验结果表明,虎杖可以降低模型组TNF-α、IL-1β、IL-6的表达,与空白组比较,差异有统计学意义(P<0.01,P<0.05),可以抑制Toll样受体4(TLR4)、核因子-κB(NF-κB)表达,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:虎杖可能通过调控TNF-α、IL-1β、IL-6、TLR4、NF-κB等靶点干预病毒性肺炎,发挥治疗作用。