基于网络药理学的四君子汤防治新型冠状病毒肺炎的分子机制研究

基于网络药理学的四君子汤防治新型冠状病毒肺炎的分子机制研究

朱双燕 邹进 李燕

（四川省乐山市 614000 乐山市人民医院药学部）

摘要：目的:运用网络药理学方法探讨四君子汤防治新型冠状病毒肺炎的作用机制。方法:构建“疾病-药物-活性成分-靶点”网络，并进行GO功能和KEGG通路富集分析。结果:筛选出115个靶点为四君子汤与新型冠状病毒肺炎症的共同基因靶点。结论：四君子汤在防治新型冠状病毒肺炎中有着多靶点调控、多方面作用的特点。

关键词：四君子汤 新型冠状病毒肺炎 网络药理学 分子机制

Abstract: Objective The mechanism of Sijunzi Decoction in treatment ofCOVID-19 was studied by means of network pharmacology. methods：The "disease-drug-active ingredient-target" network was constructed, and enrichment analysis of GO function and KEGG pathway was performed.results:115 targets were selected as common gene targets of Sijunzi Decoction and novel coronavirus pneumonia. conclusion：Sijunzi Decoction has the characteristics of multi-target regulation and multi-function in the prevention and treatment of COVID-19.

Keywords sijunzi decoction；COVID-19；network pharmacology；molecular mechanism

四君子汤由人参、白术、茯苓、甘草4味药组成,是新型冠状病毒肺炎恢复期的最广泛的中医方剂［1］。网络药理学基于系统生物学和多向药理学提出了药物设计新方法,而“多靶点”药物的发现正在成为一种新的趋势[2]。因此,本文以四君子汤中抗新型冠状病毒肺炎的主要活性成分为研究对象,运用网络药理学方法通过构建成分−靶点网络,全面系统预测发现作用靶点,为深入探讨四君子汤抗新型冠状病毒肺炎的作用机制提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 四君子汤的活性成分及其作用靶点筛选 利用中药系统药理学分析平台（TCMSP）分别检索人参、白术、茯苓、甘草的化学成分，并以口服生物利用度≥30%、类药性≥0.18为条件，筛选出四君子汤的活性成分。利用活性对其作用靶点进行预测，获得四君子汤的活性成分作用靶点。将所得到的靶点名称转化成相对应的基因名称。

1.2 新型冠状病毒肺炎症靶点获取 以“Novel Coronavirus Pneumonia”作为关键词，通过数据库检索新型冠状病毒肺炎相关疾病靶点，并以相关度分值≥10为条件进行筛选。通过数据库将所得靶点名称转化成相对应的基因名称。

1.3“疾病-药物-活性成分-靶点”网络构建将四君子汤活性成分作用靶点与新型冠状病毒肺炎相关靶点一起在线导入 Venny 2.1.0 平台，获得二者的交集靶点（共有靶点），并绘制韦恩图。根据共有靶点筛选对应的药物活性成分，构建“疾病-药物-活性成分-靶点”网络。

1.4 蛋白相互作用（PPI）网络的构建 将交集靶点（共有靶点）导入数据库，物种属设定为“Homo sapiens”，设置信度≥0.4，隐藏游离节点，获取四君子汤治疗新型冠状病毒肺炎的靶点PPI网络关系，并构建PPI网络。

1.5 GO功能及KEGG通路富集分析 通过R语言软件包获取交集靶点（共有靶点），并进行数据分析，根据P＜0.05进行筛选，获取GO功能及KEGG通路富集分析气泡图，最后转化成原始的基因靶点。

2 结果

2.1 四君子汤的活性成分 以 OB≥30%、DL≥0.18为条件，共筛选得到四君子汤的活性成分149个，去除重复项及无靶点、无明确 CAS号的成分后，共得到109个潜在活性成分（其中共有成分1个）见图1。

图1：四君子汤成分 - 作用靶点网络

2.2“疾病-药物-活性成分-靶点”网络 通过数据库对活性成分筛选后，得到活性成分作用靶点共236个。通过数据库检索获得新型冠状病毒肺炎症相关基因2283个，与四君子汤活性成分作用靶点取交集后得到109个交集靶点（共有靶点）见图2。

图2四君子汤-新型冠状病毒肺炎靶点韦恩图

2.3 蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络的构建将109个共同靶点上传至String数据库，得到蛋白与蛋白

之间相互作用的图，如图3。然后下载 PPI tsv文件将其导入 Cytoscape，再将疾病-靶点、药材-靶点导入Cytoscape中作出“逍遥丸-靶点-疾病”网络图，如图4。

图3四君子汤治疗新型冠状病毒肺炎交集靶点的PPI网络图 图4四君子汤‐靶点‐疾病网络图

2.4 GO 功能及 KEGG 信号通路富集分析 通过对交集靶点（共有靶点）GO功能富集分析，得到生物过程，图5为逍遥散抗新型冠状病毒肺炎作用预测靶点的 GO 分析结果，图6列举排在前面的 20 条相关通路。

图5 GO分析富集图 图6核心靶点KEGG富集分析网络图

3 讨论

通过对化湿败毒方治疗COVID-19的PPI网络分析，发 现ALB、IL-6、MAPK等靶点是化湿败毒方治疗COVID-19的主要作用靶点，其中IL-6刺激参与免疫反应的细胞增殖、分化并提高其功能，诱导肝脏CRP的产生和释放[3]，研究表明，在感染甲型流感病毒（H1N1）后，肺组织细胞和血清中的IL-6水平的过度表达是病毒引起肺部炎症的一个重要原因[4]。GO富集分析可以看出，其生物过程主要涉及凋亡与细胞增殖的调控、炎症反应、细胞对药物的反应、免疫 反应等，这些生物过程在COVID-19恢复期中起到了关键的作用

综上所述，本研究基于网络药理学以四君子汤为研究对象，对其中所含活性成分、作用靶标以及生物过程和相关通路进行分析，发现四君子汤中活性成分可能通过关键靶点调控机体的免疫反应、炎症反应在COVID-19恢复期起到作用，是多成分联合多靶点、多途径相互作用的结果，为四君子汤更好的应用于临床提供一定的理论依据。但其仍具有一定局限性，还需更加深入的研究以及实验验证。

参考文献：

[1]庞稳泰,金鑫瑶,庞博等.中医药防治新型冠状病毒肺炎方证规律分析[J].中国中药杂志,2020,45(06):1242-1247.

[2]杨素青,沈成英,周莉华等.基于网络药理学和分子对接探讨甘草治疗异位性皮炎的作用机制[J].安徽医药,2023,27(08):1531-1539.

[3]梁晗.PCT与IL-6联合检测对新冠病毒感染肺炎的临床价值研究[J].智慧健康,2020,6(29):20-22.

[4]杜海霞，周惠芬，何昱，等．银花平感颗粒和三拗汤体内抗甲型流感病毒的免疫机制研究［Ｊ］．中国中药杂志，2018,43(5):1028-1033.