基于UPLC-Q-Exactive Orbitrap-HRMS及网络药理学探讨川贝清肺糖浆抗病毒性肺炎的物质基础及潜在作用机制

Analysis of pharmacodynamic material basis and mechanism of Chuanbei Qingfei Syrup in treatment of viral pneumonia by UPLC-Q-Exactive Orbitrap-HRMS and network pharmacology

摘要

目的: 基于UPLC-Q-Exactive Orbitrap-HRMS及网络药理学研究川贝清肺糖浆抗病毒性肺炎的药效物质基础及潜在作用机制。方法: 运用UPLC-Q-Exactive Orbitrap-HRMS定性分析川贝清肺糖浆中的化学成分;利用TCMSP、BATMAN-TCM数据库筛选其活性成分及作用靶点,利用GeneCards、OMIM数据库检索病毒性肺炎疾病靶点,使用Venny 2.1.0软件获取二者的交集靶点,并通过STRING 11.0数据库和Cytoscape软件构建蛋白-蛋白互作网络图,使用DAVID数据库对交集靶点进行GO功能和KEGG通路富集分析。结果: 实验共鉴定出川贝清肺糖浆256种化学成分,网络药理学分析得到活性成分与疾病交集靶点113个,其中包括TNF、IL-6、IL-1β、STAT3等核心靶点35个。GO富集分析表明川贝清肺糖浆治疗病毒性肺炎主要涉及的生物过程包括基因的表达和凋亡、炎症反应等,KEGG富集分析显示其作用的信号通路主要包括AGE-RAGE、TNF、IL-17等。结论: 川贝清肺糖浆通过多成分、多靶点、多通路治疗病毒性肺炎,其药效物质可能为黄酮类、萜类、苯丙素类化合物,这些药效成分可作用于TNF、AKT1、IL-6等靶点,调控TNF、IL-17等多信号通路发挥治疗作用。

Abstract

Objective: To investigate the pharmacological basis and potential mechanism of Chuanbei Qingfei Syrup in the treatment of viral pneumonia based on UPLC-Q-Exactive Orbitrap-HRMS and network pharmacology. Methods: UPLC-Q-Exactive Orbitrap-HRMS was employed for qualitative characterization of the chemical constituents of Chuanbei Qingfei Syrup. Active compounds and their corresponding targets were identified using the TCMSP and BATMAN-TCM databases, while viral-pneumonia-related targets were retrieved from GeneCards and OMIM. The intersection of the two target sets was obtained with Venny 2.1.0. Protein-protein interaction networks were constructed via the STRING 11.0 database and visualized in Cytoscape. Finally, GO functional annotation and KEGG pathway enrichment analysis of the common targets were performed using the DAVID database. Results: A total of 256 constituents were identified in Chuanbei Qingfei Syrup. Network pharmacology revealed 113 targets overlapping with viral pneumonia, including 35 hub genes such as TNF, IL-6, IL-1β, and STAT3. GO enrichment indicated that the syrup modulates viral pneumonia mainly through biological processes related to gene expression, apoptosis, and inflammatory response. KEGG analysis further showed that the principal signaling pathways involved include AGE-RAGE, TNF, and IL-17 signaling. Conclusion: Chuanbei Qingfei Syrup exerts therapeutic effects against viral pneumonia via multi-component, multi-target, and multi-pathway mechanisms. The putative active compounds are flavonoids, saccharides and glycosides, terpenoids, and phenylpropanoids, which act on targets such as TNF, AKT1, and IL-6 and regulate the TNF and IL-17 signaling pathways.    

关键词

川贝清肺糖浆 / 病毒性肺炎 / UPLC-Q-Exactive Orbitrap-HRMS / 网络药理学 / 药效物质基础 / 机制通路

Key words

Chuanbei Qingfei Syrup / viral pneumonia / UPLC-Q-Exactive Orbitrap-HRMS / network pharmacology / pharmacodynamic material basis / mechanistic pathway

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基金资助

国家中医药管理局临床中药学高水平中医药重点学科建设资助项目(国中医药人教函[2023]85号);2022年福建省科技厅引导性资助项目(2022Y0036)