基于网络药理学、分子对接和实验验证探究散寒化湿方治疗呼吸道合胞病毒肺炎的作用机制

摘要

目的 采用网络药理学、分子对接结合动物实验探究散寒化湿方治疗呼吸道合胞病毒（RSV）肺炎的作用机制。方法通过文献检索构建散寒化湿方体内原型成分库，利用Swiss Target Prediction预测药物靶点、多个疾病数据库及GEO数据集差异表达基因获取RSV相关疾病靶点，建立蛋白质相互作用网络（PPI）及“成分-靶点”网络筛选核心靶点及成分，借助Metascape平台实施基因本体（GO）及通路（KEGG）富集分析，对核心成分及靶点进行分子对接及分子动力学模拟验证。此外，将54只Balb/c小鼠随机分为空白对照组、模型组、利巴韦林组及散寒化湿方低、中、高剂量组。采用滴鼻法构建RSV肺炎小鼠模型，空白组、模型组予超纯水灌胃，各药物组以对应药液灌胃，每日灌胃1次，连续3 d。采用HE染色及炎症评分观察肺部炎症病理学改变；RT-qPCR法检测肺组织白细胞介素（IL）-1β、闭锁小带蛋白-1（ZO-1）和紧密连接蛋白-5（Claudin-5）、磷酸肌醇3-激酶（PI3K） mRNA表达水平；Western blot法检测肺组织PI3K、p-PI3K蛋白表达水平。结果 本研究共获取散寒化湿方29个有效活性成分及541个药物相关靶点，拓扑分析筛选得到厚朴木酚素C、厚朴木酚素A、木兰花碱、和厚朴酚、厚朴酚5个核心成分以及磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸3-激酶催化亚基β（PIK3CB）、磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸3-激酶催化亚基δ（PIK3CD）2个核心靶点。KEGG富集分析显示，PI3K-Akt信号通路显著富集。分子对接与分子动力学模拟分析结果显示，厚朴木酚素C、厚朴木酚素A、木兰花碱、和厚朴酚、厚朴酚5个核心成分与核心靶点PIK3CB、PIK3CD均具有较高的结合能(<-7.0 kcal·mol^-1)，核心靶点与成分的结合稳定。动物实验证明，散寒化湿方可显著改善小鼠肺组织炎症病理状况，降低肺组织IL-1β、PI3K mRNA表达水平（P<0.01），增加ZO-1、Claudin-5 mRNA表达水平（P<0.05,P<0.01），降低p-PI3K/PI3K比值（P<0.01）。结论 散寒化湿方可抑制炎症因子分泌，增强肺泡屏障，并抑制PI3K-Akt信号通路的激活，有效改善RSV诱导的肺部炎症病理损伤。

关键词

散寒化湿方 / 分子对接 / 肺部感染 / 呼吸道合胞病毒 / 网络药理学 / PI3K-Akt信号通路 / 上皮屏障