基于网络药理学和分子对接分析葛根芩连汤治疗新型冠状病毒肺炎（COVID-19）的分子机制

梅志超; 杨伶燕; 位竹君; 梅育硕; 刘治民; 于洋; 梅凌云; 胡亚俊; 李立新

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基于网络药理学和分子对接分析葛根芩连汤治疗新型冠状病毒肺炎（COVID-19）的分子机制

首发时间：2020-05-26

梅志超 ¹
梅志超，本科生，从事系统药理学研究
杨伶燕 ² 位竹君 ¹ 梅育硕 ¹ 刘治民 ¹ 于洋 ¹ 梅凌云 ³ 胡亚俊 ⁴ 李立新 ⁵
李立新，教授，博士生导师，从事细胞囊泡运输和系统药理学研究

1、东北林业大学生命科学学院，哈尔滨 150040
2、东北林业大学林学院，哈尔滨 150040
3、海南医学院，海口 571199
4、安庆医药高等专科学校，安庆 246052
5、东北林业大学生命科学学院东北盐碱植被恢复与重建教育部重点实验室，哈尔滨 150040

摘要：目的：基于网络药理学和分子对接，分析葛根芩连汤治疗新型冠状病毒肺炎（COVID-19）的分子机制。方法：综合选用BATMAN-TCM、ETCM和SymMap三个数据库的中药靶点信息,从最新公布的生物信息学预测、转录组和亲和纯化质谱三类数据中整理COVID-19相关宿主蛋白信息,利用分子对接获得葛根芩连汤药物活性成分与新型冠状病毒（SARS-CoV-2）核衣壳蛋白、RNA依赖的RNA聚合酶和主蛋白酶的亲和性数据。构建了葛根芩连汤靶点网络、COVID-19相关宿主蛋白网络、"饮片-归经"网络、"中药-靶点-病毒蛋白"网络和"中药-成分-病毒蛋白"网络，并进行通路富集分析。结果：葛根芩连汤对消化系统、呼吸系统和免疫系统可能具有显著的治疗效果，对神经系统、心血管系统也可能具有一定的疗效，能同时靶向多种宿主蛋白和SARS-CoV-2蛋白，具有抑制病毒复制、调节肠道菌群、影响激素水平和保护器官等多重作用。方剂中含有多种抗病毒、抗炎、抗氧化和免疫调节的活性物质，其中黄酮类化合物Xambioona对选定的三种SARS-CoV-2蛋白都具有很好的亲和性。结论：葛根芩连汤治疗COVID-19具有"多成分-多靶点-多通路-多疗效"的药理学机制，对SARS-CoV-2有潜在的抑制作用。

关键词：葛根芩连汤新型冠状病毒新型冠状病毒肺炎网络药理学分子对接?????

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Network pharmacology and molecular docking studies reveal the mechanisms of Ge-Gen-Qin-Lian decoction in the treatment of COVID-19

MEI Zhichao ¹
梅志超，本科生，从事系统药理学研究
Yang linyan ² WEI Zhujun ¹ MEI Yushuo ¹ LIU Zhimin ¹ Yu Yang ¹ MEI Lingyun ³ Hu Yajun ⁴ Li Lixin ⁵
李立新，教授，博士生导师，从事细胞囊泡运输和系统药理学研究

1、College of Life Science, Northeast Forestry University, Harbin 150040
2、College of Forestry, Northeast Forestry University, Harbin 150040
3、Hainan Medical University,Hainan 571199, China
4、Anqing Medical College,Anqing 246052
5、Key Laboratory of Saline-alkali Vegetation Ecology Restoration,Ministry of Education,College of Life Science, Northeast Forestry University, Harbin 150040

Abstract：Objective: To explore the effect targets and signal pathway of Ge-Gen-Qin-Lian decoction (GGQLD), and elucidate its possible mechanisms in the treatment of coronavirus disease 2019 (COVID-19) Methods: The targets of GGQLD were collected from BATMAN-TCM, ETCM and SymMap database comprehensively. Proteins related to COVID-19 were obtained from bioinformatics prediction, transcriptome and affinity purified mass spectrometry. Binding affinity data of the active ingredients of GGQLD with three COVID-19 proteins (nucleocapsid protein, RNA-dependent RNA polymerase and main protease) were obtained by molecular docking. Targets network of GGQLD, COVID-19 related host protein network, \'Herbs-Organs\' network, \'Herbs-Targets-virus\' proteins\' network and \'Herbs-Ingredients-virus\' proteins\' network were constructed, and pathway enrichment analysis was carried out. Results: GGQLD has significant therapeutic effects on the digestive system, respiratory system and immune system, also has certain curative effects on nervous system, cardiovascular system. GGQLD can simultaneously targets a variety of host proteins and viral proteins, has multiple effects on inhibiting virus replication, regulating intestinal flora, affecting hormone levels and protecting organs. The decoction contains a variety of antiviral, anti-inflammatory, antioxidant and immunomodulatory active substances, among which the flavonoids Xambioona has a good affinity for all the three selected virus\' proteins. Conclusion: The therapeutic mechanisms of GGQLD in the treatment of COVID-19 revealed a multi-ingredients, multi-targets, multi-pathways and multi-efficacies patterns, which provides a theoretical basis for clinical application and promotion.

Keywords： Ge-Gen-Qin-Lian decoction SARS-CoV-2 COVID-19 network pharmacology molecular docking

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梅志超，杨伶燕，位竹君，等. 基于网络药理学和分子对接分析葛根芩连汤治疗新型冠状病毒肺炎（COVID-19）的分子机制[EB/OL]. 北京：中国科技论文在线 [2020-05-26]. https://www.paper.edu.cn/releasepaper/content/202005-194.

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