Erforschung der materiellen Grundlagen und Medikationsregeln der Intervention der traditionellen chinesischen Medizin bei Zytokinsturm auf der Grundlage von Netzwerkpharmakologie und Data Mining
Zytokine sind ein unverzichtbarer Bestandteil der körpereigenen Entzündungsreaktion, und ein Zytokinsturm (CS) ist eine schwerwiegende Immunreaktion, die durch die abnorme Expression von IL-6, IL-1, TNF-α, IFN und anderen Zytokinen in kurzer Zeit nach der Infektion des Körpers mit pathogenen Mikroorganismen verursacht wird und als einer der Hauptmechanismen für die Entwicklung von COVID-19 gilt. Die klinische Forschung zeigt, dass einige Patienten mit COVID-19 im Frühstadium nur milde Symptome haben, der Hauptgrund für die plötzliche Verschlimmerung im Spätstadium jedoch CS ist, wobei der Schweregrad positiv mit CS korreliert ist. Bei kritisch kranken Patienten kann CS ein akutes Atemnotsyndrom, multiple Organschäden und sogar den Tod verursachen. Aufgrund des relativ komplexen Mechanismus von CS schreiten auch die damit verbundenen Krankheiten schnell voran, was eine Herausforderung für die klinische Behandlung darstellt. In den letzten Jahren hat sich daher die Erforschung und Entwicklung von Regulatoren für die Behandlung von CS zu einem wichtigen Thema entwickelt.
Die traditionelle chinesische Medizin hat bedeutende therapeutische Wirkungen bei der klinischen Behandlung von Krankheiten, und die Formeln der traditionellen chinesischen Medizin haben den Vorteil, dass sie auf mehrere Ziele und Wege wirken und bei der Behandlung von Krankheiten sehr sicher sind. Die Forschungsmethoden der Netzwerk-Pharmakologie können wichtige Informationen im Zusammenhang mit Krankheit Ziele, Zutaten, traditionelle chinesische Medizin, etc. zu integrieren; Diese Studie beabsichtigt, Netzwerk-Pharmakologie-Methoden mit Data Mining kombiniert, wobei CS verwandte Ziele als Ausgangspunkt, die materielle Grundlage und die allgemeinen Regeln der traditionellen chinesischen Medizin Intervention in CS zu erforschen, um Referenz und Anleitung für verwandte Forschung und experimentelle Überprüfung der traditionellen chinesischen Medizin Intervention in CS.

CS ist eine übermäßige Immunreaktion im menschlichen Körper, die durch Stimulation hervorgerufen wird und Zytokine und Chemokine im Körper aktiviert und freisetzt, was zu einer Störung des Gleichgewichts zwischen entzündungsfördernden und entzündungshemmenden Wirkungen führt. Die Forschung hat gezeigt, dass CS die Hauptursache für die Verschlechterung der Lebensqualität und den Tod von COVID-19-Patienten ist, und die Hemmung von CS ist die wichtigste Aufgabe bei der Rettung von schwerkranken COVID-19-Patienten. Die Behandlung von CS in der westlichen Medizin stützt sich hauptsächlich auf Glukokortikoide. Obwohl die langfristige Einnahme hoher Dosen von Glukokortikoiden bestimmte präventive und therapeutische Wirkungen erzielen kann, sind die damit verbundenen toxischen Nebenwirkungen nicht zu vernachlässigen. Im Gegensatz dazu hat die traditionelle chinesische Medizin selbst den Vorteil, dass sie über ein breites Wirkungsspektrum, verschiedene Zielstrukturen und eine umfassende Regulierung verfügt und somit ein breites Anwendungsspektrum und einen hohen Forschungswert bei der Intervention und Regulierung von CS hat. Diese Studie nutzte Netzwerk-Pharmakologie und Data-Mining-Methoden, mit CS verwandte Ziele als Ausgangspunkt, um Verbindungen und traditionelle chinesische Medizin, die in CS intervenieren Screening, und systematisch vorhergesagt und erklärt die materielle Basis und Medikamente Regeln der traditionellen chinesischen Medizin Intervention in CS.
Die Ergebnisse zeigten, dass zu den Zielen mit hohem Rang hauptsächlich MAPK14, TNF, IL6, AKT1, MAPK1, VEGFA, IL1B usw. gehören. Die mitogenaktivierte Proteinkinase (MAPK) spielt eine wichtige Rolle bei der Zellproliferation, Differenzierung, Entzündungsreaktion, Immunabwehr und vielen anderen Aspekten. Die Forschung hat gezeigt, dass MAPK14 eine Schlüsselrolle bei der Regulierung von Zytokinen (TNF-α, IL-6) und Chemokinen (CCL2, CCL4) spielt, und die Regulierung der Aktivierung von MAPK14 kann die Freisetzung von entzündlichen Zytokinen hemmen. In den frühen Stadien der COVID-19-Infektion werden frühe Entzündungsfaktoren wie TNF-α und IL1B rasch ausgeschüttet. Ein Übermaß an frühen Entzündungszytokinen kann das entzündungshemmende pro-inflammatorische Gleichgewicht im Körper stören und die Aktivierung und Freisetzung von Zytokinen und Chemokinen wie IL-6 und IL-2 weiter auslösen, was zu einer unkontrollierten CS führt. Da TNF-α der wichtigste Entzündungsfaktor ist, der vom Körper in den frühen Stadien der Entzündung ausgeschüttet wird, kann er die Expression interzellulärer Adhäsionsmoleküle erhöhen, die NF-κ-B-Aktivität verstärken und schließlich die Entzündungsreaktion durch einen positiven Rückkopplungsmechanismus ausweiten und aufrechterhalten. IL-6 hat nicht nur vielfältige biologische Aktivitäten, sondern dient auch als pro-inflammatorischer Mediator; gleichzeitig ist der IL-6-Spiegel im Körper positiv mit dem Schweregrad von COVID-19-Patienten korreliert, was darauf hindeutet, dass er eine Schlüsselrolle bei der entzündungshemmenden Reaktion der traditionellen chinesischen Medizin spielen kann. Darüber hinaus könnte VEGFA, das im Gehirn weit verbreitet ist, als wichtiger angiogener Faktor eine Schlüsselrolle bei der Entzündung des Gehirns von COVID-19-Patienten spielen, indem es die Aggregation von Entzündungszellen fördert und die Konzentration von Angiopoietin II (Ang II) reguliert.
Verbindungen mit mehr korrespondierenden Zielen im Netzwerk der Zielverbindungen, wie Tripterygium wilfordii Hook. f. und Curcumin, die der traditionellen chinesischen Medizin zugeordnet sind, haben in der nachfolgenden Analyse geringere Werte und werden nicht weiter diskutiert. Zu den Verbindungen mit hohen Gehaltswerten gehören vor allem Quercetin, Kaempferol, Luteolin, Isorhamnetin, Naringenin, usw. Untersuchungen haben gezeigt, dass Quercetin entzündungshemmende und schützende Wirkungen auf vaskuläre Endothelzellen ausüben kann, indem es die Expression des Proteins NF-κ B p65 hemmt und die Sekretion von Entzündungsfaktoren wie IL-6 verringert. Shanna-Phenol kann die Aktivierung des MAPK-Signalwegs deutlich hemmen, die Produktion von Entzündungsfaktoren wie IL-8, IL-10 und MDC verringern und die Entzündung wirksam hemmen. Leyva-L ó pez et al. haben gezeigt, dass das Nashorntoxin aus Massivholz ein wichtiger pro-inflammatorischer Zytokinregulator ist, der Mediatoren wie reaktive Sauerstoffspezies und Stickstoffmonoxid (NO) bei Entzündungsreaktionen hemmen kann und die Zytokinexpression und -sekretion reduziert. Darüber hinaus kann Naringin die Konzentrationen von Entzündungsfaktoren wie TNF-α, IL-1B und IL-18 im Lungengewebe durch Hemmung der Aktivierung des LRP3-Inflammasoms reduzieren. Die Ergebnisse des molekularen Dockings zeigten, dass die ausgewählten hochwertigen Verbindungen eine gute Bindungsaktivität mit dem Kernziel hatten; Darüber hinaus haben Verbindungen wie Baicalein und Aloe Emodin auch eine gute Docking-Aktivität im molekularen Docking gezeigt.
Das Netzwerk der Zielverbindung und der Zielverbindung der traditionellen chinesischen Medizin zeigt intuitiv die Merkmale der verschiedenen Arten, Komponenten und Ziele der traditionellen chinesischen Medizin bei der Intervention in CS. Gleichzeitig spiegeln die Gradwerte der Verbindungen und die entsprechenden Zielpunkte auch die Bedeutung traditioneller chinesischer Arzneimittel wie Ginkgo biloba Blätter, Patrinia scabra und Süßholz bei der Intervention in CS wider. Experimentelle Ergebnisse haben gezeigt, dass Ginkgo biloba-Blätter und ihre Extrakte in den Ghre lin Obestatin-Signalweg bei Mäusen eingreifen, die Werte von Zytokinen wie TNF-α, IL-6 und IL-8 im Serum senken, Entzündungsreaktionen lindern und die Lungenfunktion verbessern können. Baijiang-Gras kann die Werte von IL-6, IL-8 und TNF-α im Serum von Ratten mit Entzündungsmodellen senken und hat die Wirkung, Hitze zu beseitigen und zu entgiften. Es ist der Haupthilfsstoff der Shufeng Jiedu Kapseln. Dai et al. fanden heraus, dass Süßholz, Chrysantheme, Belamcanda usw. häufig verwendete chinesische Arzneimittel für die Behandlung von COVID-19 sind, und diese chinesischen Arzneimittel können die Produktion von Zytokinen wie TNF-α und IL-6 wirksam hemmen. Qingfei Paidu Decoction, bestehend aus Süßholz, Shegan und anderen traditionellen chinesischen Arzneimitteln, ist das wichtigste Rezept für die Behandlung von COVID-19 und kann die Freisetzung von proinflammatorischen Faktoren erheblich reduzieren und hat eine starke entzündungshemmende Wirkung in vivo und in vitro. Matrine, der Hauptbestandteil von Sophora flavescens, hat sich bei der Behandlung von COVID-19 als wirksam erwiesen. Darüber hinaus haben die in Sophora flavescens enthaltenen Flavonoide auch eine signifikante entzündungshemmende Wirkung, die die Freisetzung von pro-inflammatorischen Zytokinen wie NO, TNF-α, IL-6 und MCP-1 deutlich hemmen kann.
Die Analyse des sexuellen Geschmacks zeigt, dass die traditionelle chinesische Medizin mit dem Potenzial, in CS einzugreifen, hauptsächlich einen bitteren Geschmack hat, und die häufigsten medizinischen Eigenschaften sind kalt. Nach der Theorie der traditionellen chinesischen Medizin wird den bitteren Kräutern die Fähigkeit zugeschrieben, loszulassen, zu trocknen und zu festigen; außerdem haben sie oft die Wirkung, Hitze zu beseitigen, den Qi-Rückfluss zu reduzieren, den Stuhlgang zu fördern, Feuer zu reinigen und Yin zu erhalten. Patienten mit akuten Lungenverletzungen, die durch CS verursacht wurden, haben oft Symptome wie Trockenheit und Hitzestau, Obstruktion der inneren Organe und des Qi, Blähungen und Völlegefühl. Die Anwendung von bitterer chinesischer Medizin kann eine Rolle bei der Belüftung, dem Durchfall und der Beseitigung von Hitzeerregern spielen. Traditionelle chinesische Medizin mit einer kalten Natur hat oft die Wirkung, Hitze zu beseitigen und zu entgiften, Feuer zu löschen und Hitze zu kühlen. COVID-19, das durch CS verursacht wird, gehört in der traditionellen chinesischen Medizin jedoch zu den "warmen Krankheiten", die sich hauptsächlich in Form von Fieber, Husten usw. äußern. Die Anwendung der kalten chinesischen Medizin steht im Einklang mit den grundlegenden Behandlungsprinzipien der traditionellen chinesischen Medizin bei Hitze- und Kältekrankheiten. Gleichzeitig dringt die traditionelle chinesische Medizin mit ihrem Potenzial, in CS einzugreifen, meist in die Leber- und Lungenmeridiane ein. Die Leber ist das offizielle Organ des Allgemeinen, und die Lunge ist das Förder- und Ausscheidungsorgan des Körpers. Im Buch "Su Wen - Yin Yang Ying Xiang Da Lun" heißt es: "Wenn sich die Lunge oberhalb des Zwerchfells befindet, sinkt ihr Qi; wenn sich die Leber unterhalb des Zwerchfells befindet, steigt ihr Qi; nur wenn die Leber steigt, kann die Lunge sinken, und nur wenn die Lunge sinkt, kann die Leber steigen." Es wird deutlich, dass das Qi und das Blut des menschlichen Körpers nur dann reibungslos fließen können, wenn sich die Leber und die Lunge in geeigneter Weise heben und senken, wodurch die Atemfunktion des Patienten wiederhergestellt wird. Daraus wird ersichtlich, dass die Intervention der traditionellen chinesischen Medizin bei CS mit der Beseitigung von Hitze und Feuer, der Förderung der Blutzirkulation und der Beseitigung von Blutstauungen sowie der Nährung des Lungen-Qi beginnen kann.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass in dieser Studie Methoden wie Netzwerkpharmakologie, molekulares Docking und Data Mining eingesetzt wurden, um die potenzielle pharmakologische Substanzbasis und die Medikationsregeln der traditionellen chinesischen Medizin bei CS systematisch zu erforschen, wobei CS-verwandte Ziele als Ausgangspunkt dienten. In gewissem Maße bietet es theoretische Unterstützung für die traditionelle chinesische Medizin Intervention in CS und verwandte Krankheiten, und bietet auch neue Ideen für die weitere Entwicklung von Medikamenten für CS Intervention.