虎杖解毒顆粒抗病毒的藥效物質探究*

唐榮霜，石 洲，帥小翠，2，童榮生，2，李晉奇，2△

（1.電子科技大學醫學院·個體化藥物治療四川省重點實驗室，四川 成都610072；2.四川省醫學科學院·四川省人民醫院藥學部，四川 成都610072）

新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）是由新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）感染引起的疾病，具有傳染性強、人群普遍易感等特點，臨床表現以發熱、干咳、乏力為主，少數患者伴有鼻塞、流涕、肌痛、腹瀉等；重癥患者多在發病1周后出現呼吸困難和（或）低氧血癥，嚴重者可快速進展為急性呼吸窘迫綜合征、膿毒癥休克、難以糾正的代謝性酸中毒、凝血功能障礙等［1］，目前尚無治療的特效藥。中醫認為，COVID-19屬疫病范疇，病機為“濕、熱、毒、瘀”，治療以清熱解毒祛濕藥物為主，同時強調辨證施治。在COVID-19疫情的防治中，臨床運用化學藥聯合中藥治療，療效較好。虎杖解毒顆粒為四川省人民醫院的經驗方，作為醫療機構制劑應用已有30余年，療效顯著，不良反應少，廣受好評［2］。COVID-19疫情期間，虎杖解毒顆粒用于防治COVID-19，并裝備于國家（四川）緊急醫學救援隊，在方艙醫院得到了應用，臨床反饋較好。現代藥理學研究表明，虎杖、貫眾、板藍根等對多種病毒具有抑制作用。本研究中以“虎杖”“抗病毒”“冠狀病毒機制”等為關鍵詞檢索國內外相關文獻，總結了虎杖解毒顆粒抗病毒和抗新型冠狀病毒的藥效物質，擬探討其抗新型冠狀病毒的潛在藥效物質和作用機制，為臨床應用和新藥研發提供參考。

1 抗病毒藥效物質分析

虎杖解毒顆粒抗病毒的藥效物質見表1。運用Cytoscape 3.7.2軟件構建虎杖解毒顆粒抗病毒成分-病毒網絡。詳見圖1。節點代表成分和病毒，邊代表兩者間的相互作用。虎杖解毒顆粒抗病毒成分-病毒網絡共有92個節點（53個成分節點，39個病毒節點）和147條邊。然后運用NetworkAnalyzer功能對網絡進行拓撲學分析，以度值對節點進行篩選，度值表示網絡中與該節點直接相連的節點數目，其大小反映了節點在網絡中的重要程度。篩選度值大于中位數的成分節點為網絡中的重要節點，主要包括板藍根多糖、大黃素、野鳶尾苷元、落葉松脂素-4，4′-二-O-β-D-二葡萄糖苷、次野鳶尾苷元、德鳶尾苷元、鳶尾苷元、野鳶尾苷、德鳶尾苷、鳶尾苷、青蒿素、白藜蘆醇、綿馬貫眾素ABBA、紫丁香苷、4′-羥基-7-甲氧基異黃酮、靛藍等。這些成分的度值大于2，至少對3種病毒起作用，可能是虎杖解毒顆粒抗病毒的主要成分。

表1 虎杖解毒顆粒抗病毒的藥效物質Tab.1 The antivirus pharmacodynamic materials of Huzhang Jiedu Granules

續表1虎杖解毒顆粒抗病毒的藥效物質Tab.1 The antivirus pharmacodynamic materials of Huzhang Jiedu Granules

圖1 虎杖解毒顆粒抗病毒成分-病毒網絡圖Fig.1 Antiviral components-virus network of Huzhang Jiedu Granules

2 抗冠狀病毒藥效物質分析

2.1 冠狀病毒在宿主細胞內復制、組裝和致病機制

冠狀病毒是一類具有包膜、基因組為線性單股正鏈的RNA病毒［57］，在自然界分布廣泛，可引起人畜共患病，因其病毒表面具有形似日冕的棘突而被命名。國際病毒學分類委員會將冠狀病毒科分為4個屬，即α，β，γ，δ屬［58］。冠狀病毒通過表面蛋白與宿主細胞膜上的受體識別并結合，吸附在細胞膜上的病毒通過膜融合或胞吞作用進入細胞，引起感染。其在宿主細胞內復制、組裝和致病的機制主要包括：1）可以逃逸Ⅰ型干擾素對病毒的拮抗作用；2）通過激活NF-κB引起細胞因子和化學趨化因子過度表達，激活免疫應答，引起機體出現炎癥和細胞因子風暴；3）通過提高胞外信號調節激酶（ERK）活性及ERK磷酸化水平，激活ERK/促分裂原活化的蛋白激酶（MAPK）信號通路；4）通過提高磷脂酰肌醇3激酶（PI3K）/AKT活性及其磷酸化水平，激活PI3K/AKT信號通路［59-60］。

2.2 抗冠狀病毒的藥效物質

冠狀病毒在宿主細胞內可通過逃逸Ⅰ型干擾素的抗病毒作用，激活NF-κB，PI3K/AKT，ERK/MAPK等信號通路進行復制、組裝和致病。在中國知網、萬方、維普、Web of Science等數據庫中以“虎杖”與“Ⅰ型干擾素抗病毒”、“虎杖”與“NF-κB信號通路”、“虎杖”與“ERK/MAPK信號通路”、“虎杖”與“PI3K/AKT信號通路”作為關鍵詞分別檢索，可得到虎杖促進Ⅰ型干擾素抗病毒、抑制NF-κB信號通路、抑制PI3K/AKT信號通路、抑制ERK/MAPK信號通路的藥效成分。虎杖解毒顆粒中的貫眾、青蒿、白芷、川射干、板藍根促進Ⅰ型干擾素抗病毒，抑制NF-κB，PI3K/AKT，ERK/MAPK信號通路的藥效成分的檢索方式同上。通過查閱文獻發現，虎杖、貫眾、青蒿、白芷、川射干、板藍根中的多種成分具有促進Ⅰ型干擾素抗病毒，抑制NF-κB，ERK/MAPK，PI3K/AKT信號通路激活的作用，說明虎杖解毒顆粒具有潛在的抗冠狀病毒作用。詳見表2。

運用Cytoscape 3.7.2軟件構建虎杖解毒顆粒抗冠狀病毒機制-成分網絡。詳見圖3。節點代表機制和成分，邊代表機制和成分間的相互作用。虎杖解毒顆粒抗冠狀病毒機制-成分網絡共包括93個節點（4個機制節點，89個成分節點）和177條邊。對網絡進行拓撲特征分析，以度值大于中位數篩選虎杖解毒顆粒抗冠狀病毒的重要成分。按度值降序對節點進行排序，白藜蘆醇、大黃素、蘆薈大黃素、木犀草素、青蒿素、槲皮素、β-谷甾醇、大豆素、虎杖苷、大黃素甲醚、大黃酸、芹菜素、山柰酚、紫花前胡醇當歸酯、齊墩果酸、熊果酸、咖啡酸、東莨菪內酯、濱蒿內酯、β-石竹烯、β-欖香烯、歐前胡素、蛇床子素、丁子香酚、鳶尾苷元、茶葉花寧、染料木素、異鼠李素、粗毛豚草素、甘草素、異甘草素的度值均大于中位數2，表明這些成分在網絡中起著重要作用，可能為虎杖解毒顆粒抗冠狀病毒的重要成分。

圖2 冠狀病毒在宿主細胞內復制、組裝和致病機制Fig.2 Replication，assembly and pathogenic mechanism of coronavirus in host cells

表2 虎杖解毒顆粒抗冠狀病毒的藥效物質Tab.2 The anti-coronavirus pharmacodynamic materials of Huzhang Jiedu Granules

3 抗新型冠狀病毒的潛在藥效物質分析

SARS-CoV-2是一種全新的可引起人類感染的冠狀病毒，屬β屬冠狀病毒。虎杖解毒顆粒中的虎杖、貫眾、青蒿、川射干、板藍根等對多種病毒如HSV-1，HSV-2，HIV，CVB3，HBV，VZV，RSV和Flu A，Flu B均有抑制作用，且對SARS-CoV-2也具有抑制作用。將虎杖解毒顆粒抗病毒成分與抗冠狀病毒成分進行重復比對，得到的交集成分可能為虎杖解毒顆粒抗新型冠狀病毒的藥效物質。利用Cytoscape 3.7.2軟件構建虎杖解毒顆粒抗新型冠狀病毒成分-機制網絡。詳見圖4。該網絡中共有23個節點（包括19個成分節點和4個機制節點）和41條邊。其中，19個成分包括白藜蘆醇、青蒿素、大黃素、虎杖苷、異甘草素、山柰酚、歐前胡素、鳶尾苷元、蒙花苷、表兒茶素、板藍根多糖、靛玉紅、新橙皮苷、黃綿馬酸AB、落葉松脂素-4-O-β-D-葡萄糖苷、紫丁香苷（丁香苷）、表告依春、腺苷、鳶尾苷，可能是虎杖解毒顆粒抗新型冠狀病毒的藥效物質；4個機制分別為促進Ⅰ型干擾素抗病毒，抑制NF-κB，ERK/MAPK，PI3K/AKT信號通路，虎杖解毒顆粒可能通過這些機制下調相關炎性因子的表達，調節機體的免疫反應和炎性反應，抑制病毒的復制和組裝，發揮抗SARSCoV-2的作用。通過對網絡進行拓撲屬性分析，篩選大于平均度值的節點為關鍵節點，度值越大節點的形狀越大，顏色越深。該網絡的平均度值為3.565，大于3.565的成分有白藜蘆醇、大黃素、青蒿素，其度值均為4。白藜蘆醇、大黃素、青蒿素可能為虎杖解毒顆粒抗新型冠狀病毒的關鍵成分。

4 結語

圖3 虎杖解毒顆粒抗冠狀病毒機制-成分網絡圖Fig.3 The anti-coronavirus mechanism-components network of Huzhang Jiedu Granules

圖4 虎杖解毒顆粒抗新型冠狀病毒成分-機制網絡圖Fig.4 The anti-SARS-CoV-2 components-mechanism network of Huzhang Jiedu Granules

虎杖解毒顆粒具有清熱、解毒功效，可用于上呼吸道感染，現代藥理學研究表明，其含有的多種有效成分均有抗病毒作用。本研究結果表明，虎杖解毒顆粒抗病毒的藥效物質主要包括板藍根多糖、大黃素、野鳶尾苷元、落葉松脂素-4，4′-二-O-β-D-二葡萄糖苷、次野鳶尾苷元等53個成分，抗冠狀病毒的藥效物質主要包括白藜蘆醇、大黃素、蘆薈大黃素、木犀草素、青蒿素等89個成分，抗新型冠狀病毒的潛在藥效物質主要包括白藜蘆醇、青蒿素、大黃素、虎杖苷、異甘草素等19個成分；可能通過促進Ⅰ型干擾素抗病毒，抑制NF-κB，ERK/MAPK，PI3K/AKT信號通路發揮抗SARS-CoV-2作用。可見，虎杖解毒顆粒中的多種成分具有抗病毒作用，可通過多成分、多信號通路來拮抗SARS-CoV-2。本研究中雖總結了虎杖解毒顆粒抗病毒和抗冠狀病毒的藥效物質、抗SARS-CoV-2的潛在藥效物質和作用機制，但后續仍需通過相關試驗對虎杖解毒顆粒抗SARS-CoV-2的潛在藥效物質和作用機制作進一步證實與探討。