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摘要:目的通过网络药理学和分子对接的方法,初步探讨小柴胡汤在新型冠状病毒肺炎(COVID-19)治疗中缓解发热及抗病毒的可能作用机制。方法运用网络药理学方法分析小柴胡汤治疗发热的潜在靶点及通路;从TCMSP、PharmMapper数据库收集小柴胡汤的成分和作用靶点;OMIM和Genecards数据库收集发热相关靶点;String数据库构建蛋白相互作用网络,分析核心靶点;DAVID数据库和KOBAS3.0进行基因功能(GO)和基因通路(KEGG)富集分析;Cytoscape3.2.7构建成分-靶点-通路网络图。运用分子对接技术筛选与新型冠状病毒(SARS-CoV-2)以及SARS-CoV-2感染靶细胞关键受体血管紧张素转换酶II(ACE2)结合力较强的活性成分,预测可能的结合位点。结果网络药理学分析表明,小柴胡汤共筛选出种活性成分,预测到靶点个,筛选出发热相关靶点个,取交集得到小柴胡汤与发热相关的靶点个。GO富集到基因功能个,KEGG富集到基因通路30条。分子对接结果表明,小柴胡汤的主要活性成分与SARS-CoV-2和ACE2均有较强的结合能力,其中β-谷甾醇、豆甾醇和3′-羟基-4′-O-甲基葡萄糖苷为结合最强的3个有效成分。结论网络药理学方法初步探讨了小柴胡汤缓解COVID-19发热的作用机制,β-谷甾醇、豆甾醇和3′-羟基-4′-O-甲基葡萄糖苷可能为小柴胡汤中主要发挥抑制SARS-CoV-2的成分,为进一步的研究提供了方向。
从年12月开始,以湖北省武汉市为重点区域,在全国各省市范围内陆续发现多起新型冠状病毒引起的肺炎(简称新冠肺炎)病例,并迅速蔓延至许多境外国家和地区,成为继严重急性呼吸综合征(severeacuterespiratorysyndrome,SARS)和中东呼吸综合征(MiddleEastrespiratorysyndrome,MERS)之后,严重危害人民健康和公共安全的重大疫情之一。年2月11日,国际病毒分类委员会(ICTV)正式将新型冠状病毒命名为SARS-CoV-2。世界卫生组织(WHO)也宣布将新型冠状病毒肺炎正式命名为coronavirusdisease(COVID-19)。COVID-19因一种新发现的冠状病毒感染引发,以强传染性以及高流行性为特点,属中医的“疫病”范畴。由于目前尚无针对性特效药物,而中医药在疫病的预防和治疗方面积累了大量的经验,国家卫生健康委员会建立了中医药应对机制,组建了中医药专家队伍,在临床已经取得了明显成效。
从中医角度看,此病属“疫病”范畴,病因为外感“疫疠之气”,病位由表及里,是正气虚弱,邪毒壅肺所致。从其临床表现来看,此病的典型症状为发热、干咳和乏力,亦有患者伴心肌、消化道及神经系统问题。小柴胡汤源自汉代医家张仲景的《伤寒杂病论》,主治“少阳病”,少阳病位在半表半里之间,典型表现为“口苦、咽干、目眩、往来寒热、胸胁苦满、默默不欲饮食,心烦喜呕”,与COVID-19症状基本相符。在既往的研究报道中,小柴胡汤的主治症状以发热最为多见[1],尤其是感染性发热,此外对免疫系统发热及不明诱因发热等亦有疗效[2]。在应对本次COVID-19疫情中,许多地区采用了小柴胡汤来治疗。如年1月26日广东省中医药局公布的关于新型冠状病毒肺炎的第一版试行方案,明确指出在COVID-19早期,应用霍朴夏苓汤合小柴胡汤加减方来化湿解毒,宣肺透邪;国家卫生健康委员会和国家中医药管理局联合发布的“关于推荐在中西医结合救治新型冠状病毒感染的肺炎中使用清肺排毒汤的通知”中,清肺排毒汤一方,也是由《伤寒杂病论》中的麻杏石甘汤、射干麻黄汤、小柴胡汤和五苓散4个经典方剂组合而成。从通知发出到使用至今,更大范围的实践,进一步证明了此方的医学价值。
中药复方以多成分-多靶点-多途径为最主要的特点,现有的研究手段不足以阐明其作用机制。网络药理学基于系统生物学的理论,对中药复方进行网络分析,来揭示多分子药物协同作用于人体的机制,与中医学的整体观不谋而合[3]。分子对接是通过受体和药物分子(配体)之间的相互作用方式,预测其结合模式和亲和力的一种计算机模拟方法[4]。本研究首先通过网络药理学筛选出小柴胡汤的活性成分,预测小柴胡汤治疗COVID-19发热的可能作用机制,并在此基础上运用分子对接技术初步研究小柴胡汤在COVID-19治疗中抗病毒的作用机制。
1材料与方法
1.1小柴胡汤活性成分虚拟筛选
通过检索中药系统药理学数据库和分析平台TCMSP(