王 旭,余蘇云,沈培亮,汪思亮,韋忠紅,劉兆國,王愛云,3,陳文星,3,陸 茵,3
(1. 南京中醫藥大學藥學院,江蘇 南京 210023;2. 江蘇省中藥藥效與安全性評價重點實驗室,江蘇 南京 210023;3. 江蘇省中醫藥防治腫瘤協同創新中心,江蘇 南京 210023)
◇復方藥物藥理學◇
清氣涼營顆粒抗流感病毒藥效學研究和分子機制分析
王 旭1,2,余蘇云1,2,沈培亮1,2,汪思亮1,2,韋忠紅1,2,劉兆國1,2,王愛云1,2,3,陳文星1,2,3,陸 茵1,2,3
(1. 南京中醫藥大學藥學院,江蘇 南京 210023;2. 江蘇省中藥藥效與安全性評價重點實驗室,江蘇 南京 210023;3. 江蘇省中醫藥防治腫瘤協同創新中心,江蘇 南京 210023)
目的 探討清氣涼營顆粒抗流感病毒藥效學研究和分子機制分析。方法 體內實驗驗證清氣涼營顆粒抗甲型流感藥效,同時利用活性成分篩選、靶點預測技術,結合生物信息學手段,確定清氣涼營顆粒治療流感的特異性靶點,并進行信號通路富集分析,探討其治療流感的分子機制。結果 體內實驗顯示清氣涼營顆粒具有抗甲型流感的作用,而其抗流感的分子機制主要參與了Wnt信號通路,調控細菌侵襲性上皮細胞信號通路,同時也影響了致病性大腸桿菌感染信號通路、軍團桿菌病信號通路和甲型流感信號等通路。結論 清氣涼營顆粒主要從抑制細菌感染、抗病毒感染和抑制病毒復制3個方面抑制流感。
清氣涼營顆粒;中藥復方;流感;系統藥理學;網絡藥理學;分子機制
流感是常見的急性呼吸道感染疾病,主要病原體為流感病毒,屬于正粘病毒科的含包膜的RNA病毒。由于其基因突變性較高,人體對新病毒株缺乏免疫性, 每年爆發的流感病毒會造成2~4萬人死亡,給社會帶來嚴重的經濟負擔[1]。現有的預防和治療流感的藥物主要包括生物疫苗、神經氨酸酶抑制劑(oseltamivir和zanamivir)、M2離子通道抑制劑(金剛烷胺類)等,但由于流感病毒高抗原漂移性,這些針對單靶點的抗流感藥物都面臨著耐藥性和滯后性的問題[2]。而中藥及其復方具有抑制病毒復制、阻止病毒致細胞病變、調節免疫功能、改善肺循環、鎮痛抗炎等綜合功效,在治療流感的同時可以有效地控制流感并發癥。因此,中藥復方在防治流感方面具有獨特優勢和廣闊發展前景[3-6]。
清氣涼營顆粒在國醫大師周仲瑛教授“病理中心在氣營”及“到氣就可氣營兩清”的理論基礎上,由清氣涼營注射液工藝優化開發而來,由大青葉、金銀花、大黃、知母、淡竹葉、野菊花等組成,具有清氣泄熱、涼營解毒的功效[7]。臨床研究證實,清氣涼營注射液對于流感具有較好療效,能夠明顯改善流感并發癥狀[8],而優化的清氣涼營顆粒抗流感作用雖有較為充足的臨床使用經驗,但缺乏藥效學研究,藥效物質基礎和分子機制至今尚不明確。因此,實驗驗證清氣涼營顆粒抗病毒的藥效,分析清氣涼營顆粒起效的活性成分和作用靶點,分析其可能的作用機制,對于闡述清氣涼營顆粒的科學內涵,促進其臨床推廣應用具有重要意義。對于中藥復方研究,目前已有的研究手段存在檢測靈敏度低、缺乏可靠評價指標等問題,難以科學、全面闡釋中藥復方的作用機制。
系統藥理學提供了整套基于系統生物學理論,從系統水平研究中藥復方潛在活性成分和作用靶點的研究策略。本文利用口服生物利用度、藥物相似性對清氣涼營顆粒中所有已報道的成分進行篩選,預測可能入血的活性成分,同時利用化合物相似性等特征預測其分子靶標[9-10]。結合生物信息學芯片分析和蛋白質相互作用網絡分析的手段,進一步預測清氣涼營顆粒治療流感的作用靶點,對靶點進行富集分析,探討其可能的作用機制。流程圖見Fig 1。
1.1 材料
1.1.1 實驗藥物 清氣涼營顆粒:清氣涼營浸膏,由江蘇蘇中藥業集團股份有限公司提供,批號:20110602,每克浸膏折合生藥量3.572 g。以下均以生藥量計。雙黃連顆粒:哈藥集團中藥二廠,批號:101106;利巴韋林顆粒:四川百利藥業有限責任公司,批號:100702。

Fig 1 The molecular mechanism analysis flow chart of QingQiLiangYing granule in treatment of influenza
1.1.2 實驗用病毒 甲型流感病毒A/PR8/34(H1N1):由中國預防醫學科學院病毒研究所提供。
1.1.3 實驗動物 ICR小鼠由南通大學實驗動物中心提供,合格證號:SCXK(蘇)2008-0010。實驗用全價營養顆粒飼料,由江蘇協同醫藥技術有限責任公司提供。ICR小鼠隨機分組,分籠飼養,喂飼全價營養顆粒飼料,自由飲水,室溫(22±2)℃,濕度55%~65%。
1.1.4 儀器與試劑 FA1004電子天平:上海精科天平廠;超凈工作臺:蘇州凈化設備廠;孵箱:上海分析儀器廠;乙醚:上海中試化工總公司,批號:20100425。
1.2 方法
1.2.1 清氣涼營顆粒對甲型流感病毒A/PR8/34感染小鼠死亡的影響 取ICR小鼠140只,體質量13~16 g,♀♂各半,隨機分7組,每組20只。正常組給予等容積生理鹽水(normal saline,NS);模型組給予等容積NS;雙黃連顆粒組給予雙黃連顆粒23.4 g·kg-1;利巴韋林組給予利巴韋林0.1 g·kg-1;清氣涼營顆粒低、中、高劑量組分別給予清氣涼營顆粒10.53、31.59、 63.18 g·kg-1。給藥體積10 mL·kg-1。以上各組按上述劑量灌胃給藥,每天1次,連續7 d。于給藥當日,各組小鼠(除正常組)在乙醚淺麻醉下,以甲型流感病毒尿囊液給小鼠滴鼻感染。每鼠100 μL,觀察動物感染后發病及死亡情況,記錄14 d內死亡數。
1.2.2 清氣涼營顆粒對甲型流感病毒感染小鼠肺指數的影響 取ICR小鼠70只,體質量13~16 g,♀♂各半,隨機分7組,每組10只。正常組給予等容積NS;模型組給予等容積NS;雙黃連顆粒組給予雙黃連顆粒23.4 g·kg-1;利巴韋林組給予利巴韋林0.1 g·kg-1;清氣涼營顆粒低、中、高劑量組分別給予清氣涼營顆粒10.53、31.59、63.18 g·kg-1。給藥體積10 mL·kg-1。以上各組按上述劑量灌胃給藥,每天1次,連續7 d。于給藥d 1各組小鼠(除正常組)在乙醚淺麻醉下,以甲型流感病毒尿囊液滴鼻感染小鼠,每鼠100 μL。實驗前禁食不禁水,連續給藥7 d后,d 8各組小鼠稱重,脫頸處死,解剖,觀察肺部病變,取全肺稱重,計算各鼠肺指數值,比較各組間差異,并取肺用10%甲醛固定,做病理組織學檢查。
1.2.3 清氣涼營顆粒中活性成分的篩選和靶點預測 通過檢索中藥成分數據庫TCMSP,構建清氣涼營顆粒所有成分數據庫。TCMSP是國內較為全面的中藥成分靶點數據庫,包含了藥典收錄的505味中藥,12 144個已有報道的中藥成分,每個成分含有詳細的ADME參數,包括口服吸收利用度(oral bioavailability,OB)、藥物相似性(drug-likeness,DL)、Caco-2細胞滲透性、半衰期、血腦屏障、脂水分布系數等。根據前期研究結果,推薦的篩選條件為OB≥30%,DL≥0.18,將獲取的活性成分與文獻比對,同時利用TCMSP靶點預測模型預測活性成分作用靶點[11]。
1.2.4 清氣涼營顆粒“活性成分-靶點網絡”構建 將從TCMSP獲取的成分、靶點關系導入網絡圖像化軟件Cytoscape 3.2.1,構建清氣涼營顆粒“活性成分-靶點網絡”,其中分子、靶蛋白用“節點”(node)表示, 成分與靶點之間的關系用“邊”(edge)表示。完成網絡構建后,進一步利用Cytoscape軟件中的 network analyzer插件分析網絡特征,分析清氣涼營顆粒中較為重要的成分和靶點。并通過文獻查閱,分析節點作用。
1.2.5 GEO芯片數據分析流感相關靶點 從Gene Expression Omnibus數據庫(GEO,http://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/)下載編號為:GSE17156的芯片數據原始文件,該芯片數據的原始文件包含了113個人的血液樣本,3種不同的感染方式(鼻病毒、呼吸道合胞病毒和N3H2亞型豬流感病毒)感染人體,通過檢測感染前和感染后癥狀最嚴重時患者的血樣,并進行了基因測序。筆者通過下載其原始文件,對其進行二次分析,利用robust multiarray average(RMA)算法對原始文件進行背景校正和矩陣數據歸一化處理,利用limma包對芯片數據進行分析,計算P值(Pvalue)和差異倍數(fold change,FC),顯著差異基因的篩選條件為:Pvalue<0.01,FC>1.5[12]。
1.2.6 已知的流感相關疾病靶點檢索 利用“influenza”作為關鍵詞,檢索已知的疾病靶點數據庫。包括:① TTD(http://database.idrb.cqu.edu.cn/TTD/);② DrugBank數據庫 (http://www.drugbank.ca/);③ OMIM數據庫(http://www.omim.org/);④ GAD (http:// geneticassociationdb.nih.gov/);⑤ PharmGKB (https://www.pharmgkb.org/index.jsp)。檢索的靶點刪除重復,獲得流感發病過程已知的靶點。
1.2.7 蛋白質相互關系網絡構建和關鍵靶點篩選 將清氣涼營顆粒作用靶點和流感相關的疾病靶點分別映射到蛋白質相互作用關系網絡中,利用蛋白質相互作用網絡繪制插件BisoGenet繪制2個蛋白質相互作用關系網絡[13]。BisoGenet包含了6種蛋白質相互作用關系數據庫:Biological General Repository for Interaction Datasets(BioGRID),Biomolecular Interaction Network Database(BIND),Molecular Interaction Database(MINT),Human Protein Reference Database(HPRD), Database of Interacting Proteins(DIP)和Biological General Repository for Interaction Datasets(GRID)。再利用cytoscape將2個蛋白質相互作用關系網絡合并,抽取交集網絡。而這個交集網絡則是清氣涼營顆粒治療流感的直接和間接靶點調控網絡。
利用網絡拓撲分析插件CytoNCA,借助自由度、中心中介性、特征向量中心性、緊密度、網絡中心性和局部邊連通性等指標篩選網絡中的關鍵節點[14-15]。根據前期文獻研究,首先篩選出自由度大于所有節點自由度中位數2倍的節點,將這些節點定義為“Big hubs”。然后,再篩選其他幾個指標大于所有節點中位數的節點,即為關鍵節點(關鍵基因)。清氣涼營顆粒則有可能是直接、間接調控這些節點,發揮抗流感的作用。
1.2.8 Pathway富集分析 本文使用了較為新穎的ClueGO分析插件,并利用信號通路富集分析功能。ClueGO插件具有形象的圖像化功能,能夠將富集分析的結果以節點的形式展現,同一種顏色的節點代表同一類型的信號通路,而節點的大小則代表了該信號通路的顯著性,節點越大即信號通路的顯著性越高,該通路的重要性越高[16]。本文利用ClueGO對清氣涼營顆粒治療流感的關鍵靶點進行通路富集分析,并根據重要程度繪制信號通路占比餅狀圖。

2.1 清氣涼營顆粒體內抗甲型流感病毒藥效學研究
2.1.1 清氣涼營顆粒對甲型流感病毒A/PR8/34感染小鼠死亡的影響 10.53、31.59、63.18 g·kg-1清氣涼營顆粒對甲型流感病毒(H1N1)感染小鼠有明顯的保護作用,可明顯延長甲型流感病毒(H1N1)感染后小鼠的存活天數,與模型組比較差異具有顯著性(P<0.05,P<0.01)。見Tab 1。
2.1.2 清氣涼營顆粒對甲型流感病毒感染小鼠肺指數的影響 清氣涼營顆粒高、中劑量組均可明顯降低甲型流感病毒感染小鼠的肺指數值,與模型組比較差異有顯著性(P<0.05,P<0.01),見Tab 2。Fig 2病理結果顯示,成功復制了甲型流感病毒感染小鼠肺部炎性病變。主要表現為化膿性支氣管炎、支氣管肺炎、間質性肺炎,部分伴有明顯的肺出血。與模型組相比,各藥物均有減輕肺組織病變的趨勢,但支氣管炎病變改善不明顯。抗甲型流感病毒效果以利巴韋林組、清氣涼營顆粒高劑量組效果為明顯。
以上結果提示清氣涼營顆粒能夠提高受感染小鼠的存活率和存活天數。同時也能夠降低小鼠的肺指數,改善病理形態,提示清氣涼營顆粒具有較好的抗甲型流感作用。


GroupDose/g·kg-1NumberofanimalsNumberofdeathsSurvivalrate/%Survivaldays/dVehicle-20010014.0±0.0Model-2018107.5±2.8##ShuangHuangLian23.4201050?10.7±3.6??Ribavirin0.1020195??13.7±1.6??QingQiLiangYing10.53201145?10.0±3.9?31.5920860??11.0±3.9??63.18201050?10.4±4.1?
##P<0.01vscontrol;*P<0.05,**P<0.01vsmodel

Fig 2 Pathological changes of lung tissue in mice infected with influenza A virus(HE×100)
A:Vehicle;B:Model;C:Model;D:Ribavirin 0.1 g·kg-1;E:ShuangHuangLian 23.4 g·kg-1;F:QingQiLiangYing 10.53 g·kg-1;G:QingQiLiangYing 31.59 g·kg-1;H:QingQiLiangYing 63.18 g·kg-1


GroupDose/g·kg-1Weight/gLungweight/gLungindex/g/10gVehicle-17.57±1.920.15±0.030.83±0.16Model-12.66±1.18##0.20±0.06##1.62±0.45##ShuangHuangLian23.414.74±2.49?0.15±0.04?1.05±0.34??Ribavirin0.1014.46±1.27??0.14±0.02??0.97±0.17??QingQiLiangYing10.5315.00±2.10??0.19±0.031.30±0.3131.5915.15±1.59??0.17±0.051.15±0.34?63.1815.07±1.17??0.16±0.02?1.08±0.18??
##P<0.01vscontrol;*P<0.05,**P<0.01vsmodel
2.2 清氣涼營顆粒活性成分篩選與ADME分析 檢索TCMSP數據庫,搜集清氣涼營顆粒中6味中藥中所有的已報道的成分及其ADME參數,共搜集到485個成分,其中大青葉45個,金銀花225個,大黃92個,知母81個,淡竹葉12個,野菊花30個。根據口服吸收利用度(OB)和藥物相似性(DL)篩選清氣涼營顆粒中入血的活性成分,共搜集到入血成分71個(Fig 3A)。清氣涼營顆粒各味中藥中符合口服吸收利用度和藥物相似性成分比例圖,見Fig 3B。此外,有8個成分雖然不符合篩選參數,但文獻報道有較好的抗流感活性,同時也納入作為清氣涼營顆粒的活性成分,因此,根據ADME參數篩選和文獻確證最終篩選得到79個活性成分。同時,利用系統藥理學靶點預測技術,預測活性成分作用靶點,刪除重復靶點,共獲得246個預測靶點。

Fig 3 ADME parameters distribution of active ingredients in QingQiLiangYing granule
A:Components that meet the criteria for screening in QingQiLiangYing granule;B:Component ratio in accordance with the screening conditions in each herb in QingQiLiangYing granule
2.3 清氣涼營顆粒“活性成分-靶點網絡”構建和分析 利用網絡圖形化工具Cytoscape繪制潛在活性成分和作用靶點的關系網絡。進一步對網絡進行分析,尋找網絡中的關鍵節點,確定清氣涼營顆粒中發揮重要作用的成分和靶點。如Fig 4所示,通過cytoscape構建的網絡共有325個節點,1 257個關系。進一步分析“成分-靶點網絡”發現,有效成分槲皮素、β-谷甾醇、山奈酚和木犀草素能作用于網絡中的多個靶點,而PTGS2、CDK2、CA2等靶點,也能與多個成分作用。前期研究表明,槲皮素、山奈酚能夠預防和治療流感[17];而β-谷甾醇具有消炎、鎮痛等功效,能夠緩解流感發生過程中發熱、頭痛等并發癥[18];木犀草素在體內、外均有較好的抗流感作用,尤其是抗流感病毒H1N1效果較好[19-20]。而網絡中重要的靶點PTGS2是流感發生過程中誘導干擾素γ1產生的關鍵因子,能夠協同其他抗病毒因子發揮抗流感作用[21]。“成分-靶點網絡”分析顯示,清氣涼營顆粒的有效成分之間存在協同,而協同調控的靶點也在流感的發生發展中發揮不同作用,具有治療流感的潛力。
2.4 流感相關基因分析和檢索
2.4.1 流感相關差異表達基因分析 通過對基因芯片進行分析,獲取不同感染方式感染后明顯影響和改變的基因,進一步分析清氣涼營顆粒的作用靶點是否與這些明顯改變的基因相關。通過對GEO芯片數據庫的芯片數據進行二次挖掘分析,共找出107個變化最為明顯的基因,而這些基因則可能與流感及其并發癥的發生發展密切相關。差異表達基因熱圖見Fig 5。
2.4.2 數據庫檢索已有流感相關靶點 尋找已知的流感相關靶點基因,還可以通過檢索疾病相關靶點數據庫獲取。本文檢索了5個國際公認的疾病基因相關數據庫,搜集前期已經有大量研究和報道的與流感發生發展密切相關的靶點基因。TTD、DrugBank、OMIM、GAD、PharmGKB分別檢索到35、3、88、9、1個靶點。去除重復靶點,共檢索到106個已知的流感發病過程中相關的靶點。共檢索到101個流感相關的疾病靶點基因。
2.5 清氣涼營顆粒治療流感的蛋白相互作用網絡構建與關鍵靶點篩選
2.5.1 清氣涼營顆粒治療流感的蛋白相互作用 網絡構建機體的內在調控是復雜的調控網絡,而非單一的信號通路,不同的信號通路和靶點之間會存在信號的轉導,因而藥物的治療作用也不僅僅是成分靶點的直接結合,更為常見的調控方式是直接調控靶點,同時間接調控其他靶點。而蛋白質相互作用關系數據為認識靶點的直接、間接調控作用提供了可能。通過構建蛋白質相互作用網絡,我們發現清氣涼營顆粒可以直接或間接與7 240個靶點產生作用,而這些靶點與靶點之間的聯系多達133 765種。同樣,對流感相關的靶點繪制蛋白質相互作用網絡,也發現與流感直接或者間接相關的靶點多達2 701個。利用蛋白質相互作用網絡,我們可以深入分析清氣涼營顆粒影響流感發生發展中的靶點,繪制蛋白質相互作用靶點網絡,為進一步的網絡分析和機制探討提供了可能。
2.5.2 清氣涼營顆粒治療流感的關鍵 靶點篩選通過對清氣涼營顆粒調控流感的蛋白質相互作用交集網絡進行分析,利用網絡節點的拓撲屬性,尋找網絡中關鍵節點。根據網絡拓撲學理論,這些節點在網絡中能夠傳遞更多的信息,信息傳遞效率更高,單一節點能夠影響的節點更多,因而也在網絡中發揮著更加重要的作用。通過網絡拓撲分析,筆者共發現了113個關鍵節點。篩選策略示意圖見Fig 6。
2.6 清氣涼營顆粒治療流感的機制分析 利用ClueGO對113個關鍵節點進行分析,分析他們參與的主要信號通路,研究清氣涼營顆粒治療流感可能的作用機制。分析結果顯示,關鍵節點涉及的信號通路主要與以下三類信號通路相關,見Fig 7。

Fig 4 Compound-target network of QingQiLiangYing granule

Fig 5 Different expression genes of influenza virus infection
Blue ribbon represented blood samples before infection; brown bands represented the blood sample after infection
2.6.1 細菌感染相關信號 通路細菌感染是流感發生發展過程中重要的并發癥之一,而細菌感染相關的信號通路也是最為主要的信號通路,主要富集在細菌侵襲性上皮細胞信號通路、致病性大腸桿菌感染信號通路和軍團桿菌病信號通路幾種信號通路。細菌感染時,黏附于細胞上,除少數定植的細菌在表面引起局部感染外,大部分細菌還會侵入細胞內,并擴散到其他的細胞、組織或全身而引起侵襲性感染[22];腹瀉是流感的重要并發癥之一,致病性大腸桿菌在腹瀉的發生中扮演了重要角色[23];軍團菌感染則是流感并發癥細菌感染所致肺炎的重要因素之一[24]。以上結果提示,清氣涼營顆粒治療流感的機制之一是緩解流感發生過程中細菌感染相關并發癥及其信號通路。
2.6.2 病毒感染相關信號 通路病毒感染是流感發生的直接誘因,病毒感染相關的信號通路主要富集在Influenza A(甲型流感信號通路)和Herpes simplex infection(單純皰疹感染信號通路),這2種病毒感染中尤其以甲型流感感染更為常見。甲型流感是一種急性傳染病,病毒基因變異后能夠感染人類,感染后的癥狀主要表現為高熱、咳嗽、流涕、肌痛等,多數伴有嚴重的肺炎,嚴重者心、腎等多種臟器衰竭導致死亡,病死率很高[25]。而單純皰疹病毒一般經呼吸道、生殖器黏膜以及破損皮膚進入體內,潛居于人體正常黏膜、血液、唾液及感覺神經節細胞內,引發高熱、咽痛、潰瘍等癥狀[26]。這提示清氣涼營顆粒可以直接抑制甲型流感病毒信號通路,并且其作用靶點還具有抑制單純皰疹病毒感染的潛力。

Fig 6 Target screening strategy for key nodes in QingQiLiangYing granule
A:The core protein-protein network of QingQiLiangYing granule and influenza; B: Big hubs; C:The key node of QingQiLiangYing granule in the treatment of influenza

Fig 7 Results of signal pathway analysis of QingQiLiangYing granule in treatment of influenza
2.6.3 病毒復制 相關信號通路病毒不具有能獨立進行代謝的酶系統,因此只有進入活的易感宿主細胞內,由宿主細胞提供合成病毒核酸與蛋白質的原料,如低分子量前體成分、能量、必要的酶等,病毒才能增殖。病毒增殖的方式不是二分裂,而是自我復制[27]。清氣涼營顆粒作用靶點富集分析結果顯示,病毒復制也是其重要的調控信號通路之一。尤其是Wnt信號通路,除了在流感發生過程中機體發熱和炎癥的過程中產生影響,研究表明其與流感病毒的復制密切相關[28-29]。
近年來,新型流行性感冒不斷爆發,抗流感病毒藥物的研發難度不斷增加。許多中藥和中藥復方也被證實具有抗流感病毒的作用。清氣涼營顆粒則是在中醫理論指導下,結合國醫大師多年臨床實踐開發出的驗方,具有較好的臨床療效。實驗室前期的藥效學研究也證明,清氣涼營顆粒在體內具有較好的抗甲型流感作用。筆者利用系統藥理學分析手段,篩選了清氣涼營顆粒的入血成分,并預測了其可能的直接作用靶點。進一步的蛋白質相互功能網絡構建及分析,確定了清氣涼營顆粒治療流感的直接和間接調控靶點[30],并以此為基礎分析及可能的作用機制。從筆者分析的結果來看,清氣涼營顆粒主要機制是直接抑制流感病毒和間接改善流感相關并發癥。例如調控Wnt信號通路抑制病毒復制,直接調控甲型流感相關信號通路;同時,抑制細菌感染,緩解流感發病過程中細菌感染相關的并發癥。例如,細菌侵襲表皮細胞或者全身組織引起的侵襲性感染,軍團菌誘發的肺炎,致病性大腸桿菌誘發的腹瀉等。
后續研究可以此分析為基礎進行實驗設計和機制探討,優化實驗研究設計。使實驗研究更加合理,更加具有指導性。同時,本文也為中藥復方機制的研究提供了思路和方法,尤其是中藥復方針對某種特定疾病的機制分析。
(致謝:本文主要在江蘇省中藥藥效與安全性評價重點實驗室完成,衷心感謝南京中醫藥大學附屬醫院藥理室朱萱萱教授課題組對抗病毒實驗的指導和協助。)
[1] Stevaert A, Naesens L. The influenza virus polymerase complex: an update on its structure, functions, and significance for antiviral drug design[J].MedResRev,2016,36(6):1127-73.
[2] Naesens L, Stevaert A, Vanderlinden E. Antiviral therapies on the horizon for influenza[J].CurrOpinPharmacol,2016,30:106-15.
[3] Chen L, Dou J, Su Z, et al. Synergistic activity of baicalein with ribavirin against influenza A (H1N1) virus infections in cell culture and in mice[J].AntiviralRes,2011,91(3):314-20.
[4] Cai W, Chen S, Li Y, et al. 14-Deoxy-11,12-didehydroandrographolide attenuates excessive inflammatory responses and protects mice lethally challenged with highly pathogenic A(H5N1) influenza viruses[J].AntiviralRes,2016,133:95-105.
[5] 李健猴,凌芳芳,杜金燕,等.黃芩苷聯合帕拉米韋體內外抗甲型H1N1流感病毒作用[J].中國藥理學通報,2013,29(5): 617-21.
[5] Li J H , Ling F F, Du J Y, et al. Antiviral effects of baicalin combined with peramivir against pandemic 2009 H1N1 virusinvitroandinvivo[J].ChinPharmacolBull,2013,29(5):617-21.
[6] 趙鐵華,鄧淑華,楊鶴松,等.半枝蓮總黃酮抗甲型H1N1流感病毒感染的藥效學研究[J].中國藥理學通報,2014,30(1):147-8.
[6] Zhao T H, Deng S H, Yang H S,et al.Effect of total flavonoids ofScutellariabarbataagainst influenza a H1N1 influenza virus infection research[J].ChinPharmacolBull,2014,30(1):147-8.
[7] 謝立群.清氣涼營注射液治療外感高熱40例[J].中醫研究, 2005,18(2): 29-30.
[7] Xie L Q, Qingqiliangying injection in the treatment of exogenous high fever in 40 cases[J].TraditChinMedRes,2005,18(2):29-30.
[8] 顧學紅, 任愛農, 彭蘊茹,等.清氣涼營注射液的解熱作用[J].中成藥,2010,32(2):200-2.
[8] Gu X H, Ren A N, Peng Y R,et al. The antipyretic effect of Qingqiliangying injection[J].ChinTraditPatentMed,2010,32(2):200-2.
[9] Yang H, Zhang W, Huang C,et al. A novel systems pharmacology model for herbal medicine injection: a case using Reduning injection[J].BMCComplementAlternMed,2014,14:430.
[10]Yu H, Chen J, Xu X, et al. A systematic prediction of multiple drug-target interactions from chemical, genomic, and pharmacological data[J].PLoSOne,2012,7(5):e37608.
[11]Shi C, Qin G U, Shao J, et al. Chinese character operating system of traditional Chinese medicine and pharmacology(TCMP)[J].Medinfo,1995,8(2):1123-6.
[12]Cao C, Chen J, Lu Y C, et al. Correction: bioinformatics analysis of the effects of tobacco smoke on gene expression[J].PLoSOne,2016,11(3):e0150778.
[13]Martin A, Ochagavia M E, Rabasa L C, et al. BisoGenet: a new tool for gene network building, visualization and analysis[J].BMCBioinformatics,2010,11:91.
[14]Tang Y, Li M, Wang J, et al. CytoNCA: acytoscape plugin for centrality analysis and evaluation of protein interaction networks[J].Biosystems, 2015, 127: 67-72.
[15]張瑩瑩,陳寅螢,王 忠,等.藥物——疾病復雜網絡的模塊化解構[J].中國藥理學通報,2013,29(11):1499-502.
[15]Zhang Y Y, Chen Y Y, Wang Z,et al.Modular deconstruction of the complex network of drugs[J].ChinPharmacolBull,2013,29(11):1499-502.
[16]Bindea G, Mlecnik B, Hackl H, et al. ClueGO: a cytoscape plug-in to decipher functionally grouped gene ontology and pathway annotation networks[J].Bioinformatics,2009,25(8):1091-3.
[17]Liu Z, Zhao J, Li W, et al. Computational screen and experimental validation of anti-influenza effects of quercetin and chlorogenic acid from traditional Chinese medicine[J].SciRep,2016,6:19095.
[18]Valerio M, Awad A B. β-Sitosterol down-regulates some pro-inflammatory signal transduction pathways by increasing the activity of tyrosine phosphatase SHP-1 in J774A.1 murine macrophages[J].IntImmunopharmacol,2011,11(8):1012-7.
[19]Liu A L, Liu B, Qin H L, et al. Anti-influenza virus activities of flavonoids from the medicinal plantElsholtziarugulosa[J].PlantaMed,2008,74(8):847-51.
[20]Lee I K, Hwang B S, Kim D W, et al. Characterization of neuraminidase inhibitors in Korean Papaver rhoeas bee pollen contributing to anti-influenza activitiesinvitro[J].PlantaMed,2016, 82(6):524-9.
[21]Fang J, Hao Q, Liu L, et al. Epigenetic changes mediated by microRNA miR29 activate cyclooxygenase 2 and lambda-1 interferon production during viral infection[J].JVirol,2012,86(2):1010-20.
[22]Kash J C, Taubenberger J K. The role of viral, host, and secondary bacterial factors in influenza pathogenesis[J].AmJPathol,2015,185(6):1528-36.
[23]Ellis B, Kaercher L, Snavely C, et al. Lipopolysaccharide triggers nuclear import of Lpcat1 to regulate inducible gene expression in lung epithelia[J].WorldJBiolChem,2012,3(7):159-66.
[24]Qin Z, Yang Y, Wang H, et al. Role of autophagy and apoptosis in the postinfluenza bacterial pneumonia[J].BiomedResInt,2016,2016:3801026.
[25]Hsieh I N, Hartshorn K L. The role of antimicrobial peptides in influenza virus infection and their potential as antiviral and immunomodulatory therapy[J].Pharmaceuticals(Basel),2016,9(3).pii:E53.
[26]Gangemi J D, Nachtiga l M, Barnhart D, et al. Therapeutic efficacy of liposome-encapsulated ribavirin and muramyltripeptide in experimental infection with influenza or herpes simplex virus[J].JInfectDis,1987, 155(3):510-7.
[27]Dutartre H, Clavière M,Mahieux R.et al. Cell-free versus cell-to-cell infection by human immunodeficiency virus type 1 and human T-lymphotropic virus type 1: exploring the link among viral source, viral trafficking, and viral replication[J].JVirol,2016,90(17):7607-17.
[28]Kumar A, Zloza A, Moon R T, et al. Active beta-catenin signaling is an inhibitory pathway for human immunodeficiency virus replication in peripheral blood mononuclear cells[J].JVirol,2008,82(6):2813-20.
[29]Choi E J, Kee S H. Axin expression delays herpes simplex virus-induced autophagy and enhances viral replication in L929 cells[J].MicrobiolImmunol,2014,58(2):103-11.
[30]陶 麗,范方田,劉玉萍,等.中藥及其組分配伍的整合作用研究實踐與進展[J].中國藥理學通報,2013,29(2):153-6.
[30]Tao L, Fang F T, Liu Y P,et al.Practice and development of the integration of traditional Chinese medicine and its components[J].ChinPharmacolBull,2013,29(2):153-6.
Analysis of anti-influenza virus pharmacodynamics of QingQiLiangYing granule and its molecular mechanism
WANG Xu1,2,YU Su-yun1,2, SHEN Pei-liang1,2, WANG Si-liang1,2, WEI Zhong-hong1,2, LIU Zhao-guo1,2, WANG Ai-yun1,2,3,CHEN Wen-xing1,2,3, LU Yin1,2,3
(1.SchoolofPharmacy,NanjingUniversityofChineseMedicine,Nanjing210023,China;2.JiangsuKeyLaboratoryforPharmacologyandSafetyEvaluationofChineseMateriaMedicine,Nanjing210023,China; 3.JiangsuCollaborativeInnovationCenterofTraditionalChineseMedicinePreventionandTreatmentofTumor,Nanjing210023,China)
Aim To analyse the anti-influenza virus pharmacodynamics of QingQiLiangYing ganule and explore the possible mechanism in the treatment of influenza.Methods The anti-influenza effect of QingQiLiangYing granule was confirmed byinvivoexperiment. Unique targets regulated by QingQiLiangYing granule were predicted using the systematic pharmacology and bioinformatics technology. Further pathway enrichment analysis was performed to research the potential mechanism of QingQiLiangYing curing influenza.Results Theinvivoexperiment showed that QingQiLiangYing granule had the anti-influenza effect and its molecular mechanism of anti-influenza was mainly involved in Wnt signaling pathway, regulation of bacterial invasion of epithelial cells, thus affecting the pathogenicEscherichiacoliinfection, Legionella disease and influenza A disease processes.Conclusion QingQiLiangYing granule inhibits influenza mainly from three aspects:anti-bacterial infection, anti-viral infection and inhibition of virus replication.
QingQiLiangYing granule;Chinese herbal compound;influenza;systematic pharmacology;network pharmacology;molecular mechanism
2017-01-18,
2017-02-28
國家自然科學基金資助項目(No 81673725, 81573859,81673648,81403260);中國博士后科學基金(No 2014M 551639);江蘇省自然科學基金資助項目(No BK2012 854);江蘇省博士后資助項目(No 1401138C);2013年江蘇高校優秀科技創新團隊計劃;江蘇高校品牌專業建設工程資助項目(No PPZY2015A070);江蘇高校中藥學優勢學科建設工程資助項目(PAPD)
王 旭(1992-),男,碩士生,研究方向:中藥復方藥理機制,E-mail: wxtcm1992@foxmail.com; 陸 茵(1965-),女,博士,教授,博士生導師,研究方向:腫瘤藥理學,通訊作者,Tel: 025-85811239, E-mail: luyingreen@126.com
時間:2017-4-24 11:21
http://kns.cnki.net/kcms/detail/34.1086.R.20170424.1121.050.html
10.3969/j.issn.1001-1978.2017.05.025
A
1001-1978(2017)05-0719-10
R282.71;R283.6;R373.13;R978.7