文摘

目的。COVID-19 Xiyanping注射治疗的可能机制是通过网络药理学的讨论。方法。获得Xiyanping注入的化学结构通过专利申请和获得控制化合物I, II, III, IV, V, Yanhuning注入(第六、第七),Chuanhuning注入(第八、第九),10 d3targets - 2019 ncov化合物进行了分析。人类anti-COVID-19基因COVID-19 DisGeNET与CTD Andrographolide分割的目标基因,然后结合d3targets - 2019 ncov导致93个基因,使用Venny 2.1平台。由字符串构造PPI网络平台和Cytoscape 3.8.2平台。,KEGG,组织的目标进行了分析使用Metascape平台和大卫的平台。呼吸系统的基因表达进行了分析使用ePlant平台。CB-Dock用于验证和对接度值的前20的基因。结果。最后,1599年和291年KEGG结果。去主要是与细胞应激反应相关的化学物质,细胞氧化应激反应和细胞活性氧反应。总共218 KEGG通路浓度相关的感染和其他疾病和73年主要信号通路相关的炎症和免疫途径,如肿瘤坏死因子信号通路和MAPK信号通路。分子对接结果表明Xiyanping注入、复合三世,具有良好的对接关系HSP90AA1等20个目标蛋白质。肺组织有22基因池。结论。Xiyanping注射可以抑制多种炎症因子的释放通过抑制MAPK和肿瘤坏死因子等细胞内途径。它作用于蛋白质目标,如在COVID-19 HSP90AA1和扮演一个潜在的治疗作用。因此,复合三世可能被视为一个潜在的新药治疗COVID-19 Xiyanping注入可能治疗COVID-19感染。

1。介绍

据专家共识,Xiyanping注入属于中医注射,主要组成的钠((1 r, 2 r, 4 ar, 8时)2-hydroxy-5 - ((E) - 2 - ((S) 4-hydroxy-2-oxodihydrofuran-3 (2 h) - ylidene)乙基)1,4,6-trimethyl-1, 2、3、4、4、7、8、8 a-octahydronaphthalen-1-yl)甲基硫酸(C20.H29日O5·所以3Na)。主要有抗炎、抗菌、anticough和其他影响,增强身体的免疫力,(1]。在“2019”新型冠状病毒诊断和治疗项目(试验第6版)由国家健康和实现中国建设委员会,病毒感染是沉重和关键或加上轻微的细菌感染,建议和治疗Xiyanping注入与中药注射液。推荐使用如下:0.9%氯化钠注射液+ Xiyanping注射250毫升100毫克b.i.d。2]。市场上的药物已经超过30年了。2016年,Xiyanping注入市场排名前三的清热解毒类中药注射剂,市场规模约26亿元,常用于儿科(3]。

冠状病毒(x)由一个良性的RNA病毒属于冠状病毒组,可以发展成呼吸,肠道,紧张,在受感染的动物和人类生殖和其他疾病(4]。2019年,一些医院在武汉城市,湖北省,发现几个不明原因肺炎病例接触史的华南海鲜市场,已被确认为一种新的冠状病毒感染引起的急性呼吸道感染。世界卫生组织已将病毒“COVID-19”[5]。相似的病理机制严重急性呼吸系统综合症(SARS), SARS-CoV-2感染破坏epithelial-endothelial障碍在支气管和肺泡,导致alveoli-capillary转移障碍和受损的氧扩散。患者严重COVID-19严重凝血功能障碍和血栓形成和败血症进一步导致多器官衰竭(6]。的团队钟南山在文献中报道,63.4%的COVID-19患者发烧在胸部CT扫描和肺部异常;实验研究表明,COVID-19患者淋巴细胞减少和增加反应蛋白(CRP)的水平(7]。

最近,网络药理学研究已广泛应用于中药anti-SARS-CoV-2 [8]。新兴的网络药理学技术可广泛用于探索中药治疗疾病的可能机制通过多组分、多目标、多通道水平和探索潜在的治疗药物9]。新型冠状病毒肺炎的中医注射治疗项目(7)审判10)包含在建议SARS-CoV-2治疗方案,如Xiyanping注入,Xuebijing注入,Reduning, Tanreqing注入,Xingnaoling注入,Shenfu注入,Shenmai注入,Shengmai注入。这也提高了意识和接受中药注射。在武汉Jinyintan医院、武汉肺部医院、华中科技大学,和技术同济医科大学附属协和医院,重病患者由中国和西方医学联合会,更多的病人注射中药使用,取得了良好的结果。Zhangboli教授说“轻度患者疾病,大量的实践证明,中药可以改善症状,缩短疗程,并促进愈合”(11]。轻度患者经常出现发热、干咳、和疲劳症状为主。有些病人有喘息,渗出症状和肺分散;中药排毒,缓解咳嗽和其他良好的治疗效果。他领导了武汉火行项目的临床研究。相分析表明,湖北省第一批52例结合西医医院临床对照研究:包括中西医结合治疗组34例,18例单纯西医治疗组。数据分析结果表明,与西药组相比,联合治疗组的临床症状的中西医缩短2天。正常的温度降低了1.7天。平均缩短2.2天的住院天数。CT图像改进率增加了22%,临床治愈率是增加了33% (11]。

临床数据的基础上,本文使用网络药理学探索Xiyanping注入anti-SARS-CoV-2的可能机制,虽然andrographolide,复合三世,可以作为潜在的新anti-SARS-CoV-2药物(图1)。


图1
技术路线图Xiyanping注入。

2。材料和方法

2.1。对目标化合物进行收集

我们获得了六个andrographolide盐的化学结构,包括Xiyanping注射和其他andrographolide盐合成过程中生产,通过医药公司的专利书中内容。这五个化合物来源于Xiyanping注入的生产过程,但他们不是生产的后续药效学发展市场为对象,也没有相关的临床研究:I, II, III, IV, v .我们获得类似andrographolide中药注射通过DrugBank [12]平台(https://go.drugbank.com/):Yanhuning注入化合物:VI和第七;Chuanhuning注入化合物:第八和第九。十个化合物被吸引和保存在自卫队格式通过ChemDraw 20.0软件(13]。

2.2。疾病筛查的目标

基于d3targets - 2019 ncov平台(14)(https://www.d3pharma.com/d3targets - 2019 ncov/index.php),Xiyanping注入anti-COVID-19-related目标基因停靠。我们获得了人类基因目标相关andrographolide基于CTD平台(15)(https://ctdbase.org/)。供平台(15)捕获的基因目标集andrographolide行为在人类;人类anti-COVID-19基因数据集在COVID-19 DisGeNET平台(16)(https://ctdbase.org/)这两个基因的目标路口收集集通过Venny 2.1平台(https://bioinfogp.cnb.csic.es/tools/venny/)。然后合并集合与人类anti-COVID-19 d3targets - 2019 ncov平台获得的目标(14]。最后,一组目标的andrographolide药物Xiyanping注入anti-COVID-19得到[(CTD∩COVID-19 DisGeNET)∪d3targets - 2019 ncov]−[(CTD∩COVID-19 DisGeNET)∩d3targets - 2019 ncov]。

2.3。目标基因网络建设和分析

目标蛋白质转化为相应的基因名称通过UniProt平台(17)(https://www.uniprot.org/)和靶蛋白相互作用网络(PPI网络)通过字符串构建平台(18)(https://www.string-db.org/)。最后,compound-target PPI网络构建使用Cytoscape 3.8.2软件平台(19]。

2.4。去KEGG通路富集分析

进一步分析的功能目标,目标是上传到Metascape平台(20.)(https://metascape.org/);物种是有限的”智人“阈值 ,及其去biofunction(生物过程(BP)、分子功能(MF)和细胞成分(CC))浓缩进行了分析。同时,KEGG信号通路富集分析和组织结构分析进行通过大卫平台(21)(https://david.ncifcrf.gov/),浓缩情节通过图像绘制GP平台(http://www.ehbio.com/)。

2.5。药物成分:蛋白质的分子对接目标

人类靶蛋白(表下载1从PDB平台)在前20度(22)(https://www.rcsb.org/):20个目标大分子,加氢,水分子,配体,等等,通过发现Studio 2019客户端软件(23]。目标组件和大分子上传到CB-Dock平台(24)(https://clab.labshare.cn/cb-dock/php/)分子对接绑定能源≤−5.0千卡/摩尔作为目标分子的相互作用的基础(25]。对接结果通过图像映射到的热图GP平台,和配体药物的结合位点和模式和目标蛋白质是通过观察发现Studio 2019客户端软件(23]。

表1
收集的93个基因。
2.6。组织富集分析

我们通过大卫平台进行组织分析21),分析高等HSP90AA1 Xiyanping注入比成绩,猫基因目标和复合三维纳分数较高的肿瘤坏死因子,和安全系数基因目标和观察到的基因和组织之间的关系,使用人类eFP浏览器平台(26]。

3所示。结果

3.1。筛选活性化合物

我们获得的化学结构andrographolide-sulfonate: Xiyanping注入,I, II, III, IV, V通过专利申请江西庆丰制药(27]。DrugBank平台类似andrographolide中国注射:Yanhuning注入化合物:VI和第七;Chuanhuning注入化合物:第八和第九(图2)。


图2
化合物的结构。
3.2。目标基因网络分析

d3targets - 2019 ncov平台数据库(14)是用于收集34人类基因。1812年的人类基因与COVID-19 DisGeNET平台(16与150年)被分割的智人目标基因在温盐深仪平台(15]。andrographolide, 60基因(图3通过Venny 2.1平台收集)。的遗传结果d3targets - 2019 ncov平台(14)获得93个基因(表相结合1,图4)。我们标准化与UniProt平台获得的93个目标基因(17]。通过分析93个基因通过字符串平台(18),网络图的节点的数目是93,1174的边缘,PPI富有 - - - - - -价值:< 1.0e−16,这被认为是有很强的生物学意义。目标PPI网络建成使用Cytoscape 3.8.2平台(19),89个基因节点相关,平均度值为26.38。圆是目标基因和底色的程度值小于平均值是黄色的,和度值越大,越近,是绿色和更大的形状(图5)。PPI网络图中的前20度值作为核心目标,20个目标,如目标AKT1(学位:75.0),TP53(学位:65.0),和肿瘤坏死因子(学位:64.0),都是大于1.5倍的平均水平。这些目标被认为是主要的目标点的anti-COVID-19 andrographolide药物(表2)。


图3
60的基因。

图4
93个基因。

图5
89个基因的PPI网络。
表2
前20名的基因的程度值。
3.3。去KEGG信号通路富集分析

通过Metascape平台浓缩2343件,可以聚集到目标属性(图五项6)。最重要物品的类别是增殖蛋白激酶MAPK家庭(MAPK1, MAPK2 MAPK8,等等),的功能调节细胞生长,分化,压力适应环境,炎症反应,和其他重要的细胞生理和病理过程(28]。研究也表明一个意想不到的机械MAPK信号和炎症之间的联系网络控制在重组引起的肿瘤治疗(29日]。我们可以看到从(表3),在免疫系统细胞因子信号,纳米材料诱导细胞凋亡,PID HIV NEF通路可能Xiyanping注入anti-SARS-CoV-2重要的生物过程。总共有are1599 biofunctions,其中1447是生物过程(BP), 61细胞成分(CC)和91个分子功能(MF)(数据7(一),7 (b))。大部分的前20名去相关特性的反应应对一种无机物质,细胞化学压力的反应,氧化应激反应,对活性氧的回应。我们获得291 KEGG路径浓缩特性(数据8(一个),8 (b)):218 73感染和其他疾病和相关信号通路主要是与炎症和免疫途径有关。丰富的大卫平台(21]107 KEGG结果,47个对应于各种各样的疾病,如乙肝、恰加斯病(美洲锥虫病),结肠直肠癌,甲型流感,无内胎。有60通道,前三个是肿瘤坏死因子信号通路,toll样受体信号通路,HIF-1信号通路,其中大多数是有关免疫和炎症通路,我们得出的结论是,注射可能anti-SARS-CoV-2通过炎症和免疫途径。显示肿瘤坏死因子通路(图9)、向日葵代表Xiyanping注入和三个箭头表示抑制,dual-directional监管和活跃。


图6
目标分析。
表3
网络和注释。
(一)
(一)
(b)
(b)
图7
(一)颜色的集群;(b)颜色p价值。
(一)
(一)
(b)
(b)
图8
(一)通过集群KEGG颜色;(b)由集群KEGG颜色。

图9
肿瘤坏死因子通路。
3.4。分子对接结果的分析

人们普遍认为,结合能越小配体的受体,其互动的可能性就越大,越容易绑定(30.]。Andrographolide磺酸盐包括以下:Xiyanping注入,化合物,化合物II, III, IV, V和复合;Yanhuning注入:VI和第七;Chuanhuning注入:第八和第九。前20名的学位价值目标蛋白质(表2)选择与上述化合物分子对接。从分子对接结果可以看到,目标化合物的结合能20靶蛋白大分子小于−5.0 k·J /摩尔(25]。研究表明这些成分可能anti-SARS-CoV-2效应(2),结果表明,化合物3和Xiyanping注入与目标蛋白质有良好的结合能力。看到分子对接结合能的热图(图10)。颜色从红色到蓝色。更蓝的颜色,结合能越小,绑定能力更强,更好的对接结果。Xiyanping注入和基因:HSP90AA1(靶蛋白:3 u93)维纳−9.7的得分最高,Xiyanping注入,HSP90AA1(靶蛋白:3 u93)对接模式(图11)。


图10
结合能的热图的化合物与靶蛋白。

图11
Xiyanping注入结合HSP90AA1。
3.5。组织富集分析

微分表达式分析了93个基因在人体组织的目标使用大卫平台(21)组织浓缩。可以看出(图12),红 - - - - - -值圆,浓缩值越大,计算圆形越大,越丰富的基因。可以看出,在组织、胎盘、肝、上皮,肺,和其他常见目标表达式是重要的,其中肺目标的数量是22。其中,分子对接的结果表明,高分数的七弦琴Xiyanping注入猫HSP90AA1基因目标,和TNF基因”丛书目标化合物三世七弦琴有更高的分数。上述四种基因的表达在呼吸系统和循环系统分析了人类eFP浏览器平台(26],分布和绝对性的基因在人体进行了分析(数据13- - - - - -16)。绝对的越高,越红的颜色,基因表达越高。人类HSP90AA1和其他目标被认为是有效的治疗潜力。


图12
组织丰富的差异。

图13
表达式的HSP90AA1人类呼吸系统和循环系统。

图14
猫的表达在人类呼吸系统和循环系统。

图15
TNF的表达在人类呼吸系统和循环系统。

图16
表达人类呼吸系统和循环系统的安全系数。

4所示。讨论

根据临床试验的XY, Lv L,和周我们,它可以证明Xiyanping COVID-19治疗的效果(31日]。张XY, Lv L、周YL和其他招募了130名连续COVID-19轻度到中度症状患者从五个研究地点,随机分配接受Xiyanping注射结合标准治疗或标准支持治疗仅在1:1的比例。结果表明,Xiyanping注入显著降低咳嗽缓解的时候,发烧回归和病毒清除。在研究过程中没有严重不良事件的报道。上述临床试验可以证明Xiyanping COVID-19的治疗效果,值得临床推广。

andrographolide Xiyanping注入的主要成分,是主要的天然植物的有效成分穿心莲香。消解的影响热量和解毒,抗炎,镇痛。它对细菌和病毒有特效上呼吸道感染和痢疾和被称为天然的抗生素药物(32]。在产品的临床应用,其副作用很小。酒精提取的半数致死量穿心莲香老鼠是13.19克/公斤(由andrographolide计算)。现代注射不良反应,因为它直接进入内部循环不经过肝脏代谢的消化系统。穿心莲内酯、脱水穿心莲内酯的不良反应的injections-Yanhuning注入和Chuanhuning注射更严重;因此,他们在孩子们应该小心使用。中国国家医疗产品政府报告安全问题与Yanhuning注入/ Chuanhuning注入和指出Yanhuning注入/ Chuanhuning注入谨慎用于儿童(33]。在临床应用专家的共识Xiyanping注入(儿童版)2019年,专家们相信Xiyanping注入可用于儿童和有很好的临床疗效1]。Xiyanping注入由多个儿科疾病指南/共识推荐,和不良反应小得多比类似的药物。2010年,Xiyanping注入推荐的新版本,手足口病诊断和治疗指南,甲型流感(H1N1)诊断和治疗项目,与血小板减少症的预防和治疗指南和发烧卫生部颁发的(表4)。

表4
Xiyanping注入已经包含在指南/专家共识列表。

过度的TNF可能导致组织损伤,这是核心的细胞因子之一“炎性风暴”由感染引起的。肿瘤坏死因子可以诱导细胞释放细胞因子,但在某些情况下,它也可以诱导细胞凋亡或程序性细胞坏死(34]。Xiyanping注射后进入病人,其抗炎作用可能与肿瘤坏死因子通路,引发许多肿瘤坏死因子通路的反应:抑制TNFR1 TNFR2在TNF途径。同时,Xiyanping注射可以调节Caspase-3 Caspase-8半胱天冬酶家族参与了肿瘤坏死因子通路以及调节细胞凋亡。负反馈的激活物抑制了蛋白质由TRAF kinase-mediated Xiyanping注入。Xiyanping注射抑制细胞外MAPK炎症通路(MAPK3 MAPK1抑制,抑制地图生产),抑制NF -κB和其他途径在细胞核中通过各种途径,抑制多种炎症因子的释放,和治疗COVID-19扮演了一个角色。

目标基因HSP90AA1: HSP90AA1炎症的重要调节器是因为HSP90AA1目前理解为分泌细胞外代理在伤口愈合和炎症。细胞外一半+诱发炎症通过激活NF -κB (RELA)和STAT3转录程序,包括促炎细胞因子il - 6和引发35]。此外,它有一个细胞内抗癌效应,诱发自噬。Xiyanping注射液的抗炎机制可能是高度相关的目标。

目标基因猫:猫基因发生在几乎所有生物体有氧呼吸,这有助于保护细胞免受过氧化氢的毒性作用。它促进细胞生长,包括T细胞、B细胞、骨髓白血病细胞,黑色素瘤细胞,乳房细胞,正常和转换成纤维细胞(36];Xiyanping注入可能作用于这个目标,抗炎效果。

目标基因的肿瘤坏死因子:TNF基因诱导VEGF生产配合IL1B和白细胞介素6 (37),具有抗炎作用,在血管生成过程中发挥作用。

目标基因”丛书:安全系数被认为是在信号转导中发挥重要作用,细胞增殖和细胞分化。增长细胞磷脂合成可能激活CDS1和PI4K2A38]。这个活动需要酪氨酸脱磷和协会内质的视网膜(38]。

七弦琴的分子对接数据,发现复合III的总分是优于Xiyanping注入。这也表明潜在的新药的可能性,水溶性化合物三世有优于Xiyanping注入。

5。结论

在这项研究中,通过网络药理学、分子对接,目标分析,和组织分析,可以得出结论,Xiyanping注入和andrographolide磺酸盐等化合物三世治疗COVID-19主要作用于HSP90AA1,猫,TNF,安全系数和其他目标。同时,Xiyanping注射抑制多种炎症因子的释放,抑制细胞MAPK、肿瘤坏死因子等途径和抑制NF -κB和其他通路核,从而治疗COVID-19扮演一个角色。复合III是一个潜在的新药治疗COVID-19。Xiyanping注射可以实现感染性肺炎患者的治疗效果,这是符合“中国中药协会专家共识(文献报告)”1]的结论。总之,Xiyanping注射是有效和安全的治疗COVID-19,这是一个重要的综合方法治疗COVID-19药。临床实践和推广应用具有深远的意义。

数据可用性

所有数据用来支持这个研究的发现包括在本文中。

的利益冲突

没有报告的作者潜在的利益冲突。

确认

所有手稿的作者非常感激各自的大学和研究所的技术援助和宝贵支持本研究项目的完成。本研究部分支持由中国国家自然科学基金(81760698),第七批云南特产植物多糖工程研究中心建设计划([2019]-57号),一般项目部门的云南省科技(202001 ba070001 - 041),和四川省中医药管理局(2020 jc0086)。