Erforschung des potenziellen Mechanismus der Jingjie Fangfeng Medizin bei der Behandlung von Coronavirus-Pneumonie auf der Grundlage von Netzwerk-Pharmakologie und molekularem Docking
Im Dezember 2019 brach in Wuhan eine neuartige Coronavirus-Pneumonie aus, die durch ein neuartiges Coronavirus (SARS CoV-2) verursacht wurde. Die Hauptsymptome der Patienten sind Fieber, Müdigkeit und trockener Husten. In schweren Fällen kommt es eine Woche nach Ausbruch der Erkrankung häufig zu Atemnot und/oder Hypoxämie, und in schweren Fällen kommt es rasch zu akutem Atemnotsyndrom, septischem Schock, schwer korrigierbarer metabolischer Azidose und Gerinnungsstörungen. Mit Stand vom 26. Mai 2020, 24:00 Uhr, hat China insgesamt 82993 bestätigte Fälle gemeldet, davon 79 bestätigte Fälle (einschließlich 5 schwerer Fälle), 78280 geheilte und entlassene Fälle und 4634 Todesfälle. Gleichzeitig steigt die Zahl der Infektionen in Übersee weiter an, mit insgesamt über 5,5 Millionen bestätigten Fällen. Nach dem schweren akuten Atemwegssyndrom (SARS) im Jahr 2003 und dem Atemwegssyndrom im Nahen Osten (MERS) im Jahr 2015 ist dies der dritte großflächige Ausbruch des Coronavirus in nur 20 Jahren des 21. Das Coronavirus stellt jedes Mal eine ernste Bedrohung für die menschliche Gesundheit dar, wenn es sich in großem Maßstab ausbreitet, und bringt schwerwiegende Herausforderungen und große Belastungen für die soziale und wirtschaftliche Entwicklung mit sich. Allerdings gibt es derzeit in der klinischen Praxis kein spezifisches Medikament zur Behandlung von durch Coronaviren verursachten Lungenentzündungen, und es wird hauptsächlich eine unterstützende Behandlung eingesetzt. Daher ist die Erforschung entsprechender Medikamente dringend erforderlich.

Seit dem Ausbruch der Epidemie des neuartigen Coronavirus wird gemäß den einschlägigen Diagnose- und Behandlungsplänen und Empfehlungen der Provinzen, Städte und autonomen Regionen die chinesische Medizin in großem Umfang zur Behandlung des neuartigen Coronavirus eingesetzt, wobei viele Provinzen und Städte die Verwendung von Schizonepeta tenuifolia und Fangfeng in der traditionellen chinesischen Medizin empfehlen. Schizonepetae Herba (SH) ist der trockene oberirdische Teil von Nepeta cataria L., einer Pflanze aus der Familie der Lamiaceae. Es hat einen scharfen Geschmack, einen leicht warmen Charakter und hat die Wirkung, äußere Symptome zu lindern, Wind zu zerstreuen, Ausschläge zu durchdringen und Wunden zu beseitigen. Saposhnikoviae Radix (SR) ist eine Pflanzenart aus der Familie der Doldenblütler (Umbelliferae), Saposhnikovia divaricata (Trucz.) Schischk Trockene Wurzeln, mit einem scharfen und süßen Geschmack und einer leicht warmen Natur. Sie wirkt windstillend, schmerzlindernd, feuchtigkeitsvertreibend und krampfstillend. Jingjie und Fangfeng sind die königlichen Arzneimittel von Fangfeng Tongsheng Wan, die im Xuanming Lun Fang beschrieben sind. Die beiden sind im Shi Jin Mo Yao Dui als ein Paar von Arzneimitteln zum Vertreiben von Wind und Kälte, zum Vertreiben von Wind und zum Unterdrücken von Feuchtigkeit aufgeführt. Sowohl Jingjie als auch Fangfeng haben fiebersenkende, schmerzlindernde, beruhigende, antibakterielle, entzündungshemmende, blutstillende und andere Wirkungen.

Seit ihrer Einführung im Jahr 2008 hat sich die Netzwerkpharmakologie zu einer aufstrebenden Disziplin entwickelt, die systematisch die regulatorischen Netzwerkeffekte der traditionellen chinesischen Medizin auf den Körper aufdeckt. Aufgrund ihrer ganzheitlichen und systematischen Forschungsmethoden und der Betonung von Arzneimittelwechselwirkungen, die mit den Multi-Target- und Multi-Pathway-Merkmalen der traditionellen chinesischen Medizin übereinstimmen, ist sie zu einem wirksamen Instrument für die systematische Analyse der Multi-Target- und Multi-Pathway-Mechanismen von Formeln der traditionellen chinesischen Medizin geworden. In mehreren Studien wurde der Wirkmechanismus der traditionellen chinesischen Medizin mithilfe der Netzwerkpharmakologie erfolgreich untersucht. Zusammenfassend soll in diesem Artikel der potenzielle Mechanismus der Behandlung von Coronavirus-Pneumonie mit Hilfe der Netzwerk-Pharmakologie und molekularen Docking-Methoden erforscht werden, und es sollen Hinweise für die klinische Anwendung von Jingjie Fangfeng gegeben werden. Zunächst wurden die Wirkstoffe und ihre Ziele in Schizonepeta tenuifolia durch die Suche in den Datenbanken TCMSP, ETCM und BATMAN-TCM erfasst, und die mit der Coronavirus-Pneumonie verbundenen Ziele wurden in den Datenbanken GeneCards, OMIM und NCBI Gene gesammelt. Anschließend wurde die Schnittmenge der beiden mit Hilfe der STRING-Datenbank analysiert, um die Proteininteraktionen zwischen den wichtigsten Targets zu untersuchen, und die DAVID-Datenbank wurde für die Analyse der biologischen Funktion und der Signalwege verwendet. Schließlich wurde die Autodock-Software für das molekulare Docking potenzieller pharmakologischer Substanzen und Schlüsselziele verwendet.

Jingjie und Fangfeng sind gängige traditionelle chinesische Arzneimittel zur Vertreibung von Wind, zur Linderung von Oberflächenhitze, zur Beseitigung von Hitze und zur Fiebersenkung. Sie haben pharmakologische Wirkungen wie entzündungshemmend, antibakteriell, antiviral und fiebersenkend. Seit dem Ausbruch der neuen Coronavirus-Epidemie werden Schizonepeta tenuifolia und Saposhnikovia divaricata häufig zur Behandlung von Coronavirus-Pneumonien eingesetzt. Sie haben eine relativ zufriedenstellende klinische Wirksamkeit und verbessern die klinische Heilungsrate. Allerdings ist ihr Wirkmechanismus nicht klar, und es fehlt an experimenteller Forschung auf molekularer Ebene. Daher ist die eingehende Erforschung und Analyse des Wirkmechanismus von Jingjie Fangfeng bei der Behandlung von Coronavirus-Pneumonie und die Erkundung seiner potenziellen Angriffspunkte von großer Bedeutung für die weitere Erforschung des molekularen Mechanismus von Jingjie Fangfeng und für die klinische Anwendung. Dieser Artikel basiert auf der Netzwerk-Pharmakologie und der molekularen Docking-Technologie, um die Wirkstoffe, die potenziellen Ziele und die Wirkungswege von Jingjie Fangfeng bei der Behandlung von Coronavirus-Pneumonie zu untersuchen. Es wurde festgestellt, dass Jingjie Fangfeng Medizin auf Ziele wie IL6, TNF, MAPK1, IL1 β, TP53 durch aktive Produkte wie Luteolin, Quercetin, Wogonin, Beta-Sitosterol, etc. wirken kann, die biologische Prozesse wie Entzündungsreaktion, positive Regulierung der RNA-Polymerase II-Promotor-Transkription, Immunantwort und negative Regulierung der Apoptose regulieren. Es übt pharmakologische Mehrkomponenten-, Mehrziel- und Mehrkanalwirkungen gegen die Coronavirus-Pneumonie über den TNF-Signalweg, den PI3K-At-Signalweg, die Zytokin-Zytokin-Rezeptor-Interaktion, den MAPK-Signalweg, den HIF-1-Signalweg, den Toll-like-Rezeptor-Signalweg, den T-Zell-Rezeptor-Signalweg usw. aus.

Die PPI-Netzwerkparameter zeigen, dass die Gradwerte von 23 Proteinen, darunter IL6, TNF, MAPK1, TP53, IL1 β, RELA und IL10, höher als der Durchschnitt sind, was darauf hindeutet, dass sie eng mit anderen Proteinen verwandt sind und starke Interaktionen im PPI-Netzwerk haben. Unter ihnen haben Entzündungsfaktor-verwandte Proteine wie IL6, IL1 β, TNF und IL10 hohe Gradwerte und befinden sich im Zentrum des Netzwerks. Diese Zielproteine sind an der Immunantwort und dem Entzündungsprozess bei Atemwegserkrankungen beteiligt und stehen in engem Zusammenhang mit der Stimulation der Atemwege durch die Entzündungsreaktion. Eine kürzlich durchgeführte Autopsiestudie an den sterblichen Überresten von Patienten mit Coronavirus-Pneumonie zeigte erhebliche Lungenschäden und deutliche entzündliche Läsionen, was darauf hindeutet, dass Entzündungen eine wichtige Rolle bei der Entstehung der Krankheit spielen. Jingjie Fangfeng könnte über diese Targets entzündungshemmende Wirkungen entfalten. Kindrachuk et al. fanden heraus, dass Inhibitoren, die auf die MAPK- und PI3K-Akt-Signalwege abzielen, die Replikation des Coronavirus sowohl vor als auch nach der Virusinfektion hemmen. Die Ergebnisse der KEGG-Anreicherung zeigten auch statistische Unterschiede in der Anreicherung der MAPK- und PI3K-Act-Signalwege. Der HIF-1-Signalweg spielt ebenfalls eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung der Homöostase von Alveolarepithelzellen und der Pathogenese von Krankheiten, was mit den Anreicherungsergebnissen des KEGG-Signalwegs übereinstimmt. Dies deutet darauf hin, dass die Wirkstoffe in der Jingjie-Fangfeng-Medizin pharmakologische Wirkungen gegen Coronavirus-Pneumonie über den MAPK-Signalweg, den PI3K-Akt-Signalweg und den HIF-1-Signalweg ausüben können.

Durch Netzwerk-Pharmakologie-Screening fanden wir heraus, dass Luteolin, Quercetin, Wogonin und Beta-Sitosterol-Verbindungen moderate Werte haben, die höher sind als der Durchschnitt im "Komponenten-Ziel-Weg"-Netzwerk. Daher haben wir diese vier Komponenten an die fünf wichtigsten Moleküle im PPI-Netzwerk angedockt, und die Ergebnisse zeigten, dass die Docking-Energien dieser vier Komponenten mit IL6, TNF, MAPK1 und IL1 β alle unter -5 kcal/mol lagen, und die Docking-Energie von Beta-Sitosterol mit TP53 war weniger als -0,5 kcal/mol. Dies deutet darauf hin, dass die aktiven chemischen Komponenten von Schizonepeta tenuifolia stabil an die Proteine IL6, IL1 β, TNF und TP53 binden können. In der Zwischenzeit haben Studien gezeigt, dass Luteolin, Quercetin, Wogonin und Beta-Sitosterol alle eine gute entzündungshemmende Aktivität aufweisen, was darauf hindeutet, dass diese Komponenten eine wichtige Rolle bei der entzündungshemmenden Wirkung von Jingjie Fangfeng Medizin spielen. Da es sich bei COVID-19 um eine neue Krankheit handelt und die Krankheitsziele noch nicht vollständig erfasst sind, validierten wir das Andocken der chemischen Komponenten mit Gradwerten über dem Durchschnitt mit dem SARS-Virus ACE2 und der COVID-19-Hauptprotease und stellten fest, dass alle vier Chemikalien gute Andockergebnisse mit ACE2 und der COVID-19-Hauptprotease erzielten. Dies deutet darauf hin, dass der Wirkstoff von Jingjie Windproof an diese beiden Proteine binden kann, um eine Wirkung gegen die Coronavirus-Pneumonie auszuüben.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass in dieser Studie netzwerkpharmakologische Analysemethoden eingesetzt wurden, um die Wirkstoffe und Targets von Jingjie Fangfeng bei der Behandlung von Coronavirus-Pneumonien zu untersuchen, und dass die untersuchten Targets durch molekulares Docking validiert wurden. Gleichzeitig wurden die Wirkstoffe an den SARS-Virusrezeptor ACE2 und die Hauptprotease COVID-19 angedockt, und das potenzielle Anti-Coronavirus-Potenzial von Jingjie Fangfeng wurde entdeckt. Dies unterstützt die klinische Anwendung und Entwicklung von Jingjie Fangfeng und legt den Grundstein für das anschließende Screening von Wirkstoffen und die Zielforschung von Jingjie Fangfeng durch die Forschungsgruppe.