Интегрированная фармакология и сетевая фармакология активных компонентов гранул Синьцзян Зукаму для профилактики и лечения пневмонии, вызванной новым коронавирусом
Новая коронавирусная болезнь 2019 года (COVID-19) - это острая легочная инфекция, вызываемая оболочечным РНК-вирусом. Новый коронавирус (ранее известный как 2019 nCoV, теперь известный как SARS CoV-2) в основном поражает дыхательную систему, проявляясь в основном лихорадкой, сухим кашлем и усталостью. В тяжелых случаях заболевание может быстро перейти в острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС), септический шок и даже отказ многих органов. По патогенным механизмам и клиническим проявлениям он также имеет значительное сходство с группой атипичных коронавирусов. SARS-CoV-2 может связываться с ангиотензинпревращающим ферментом 2 (ACE2) и проникать в клетки, вызывая инфекцию. После того как SARS-CoV-2 попадает в клетку хозяина, он высвобождает РНК и объединяется с рибосомами в клетке, транслируя малую рибонуклеиновую кислоту вируса - протеазу 3С (3CLpro). Таким образом, 3CLpro и ACE2 также играют важную роль в патогенезе SARS-CoV-2. Однако до сих пор не существует эффективных клинических препаратов для подавления вируса.

Согласно рекомендациям экспертного консенсуса по лечению пневмонии, инфицированной новым коронавирусом, по традиционной китайской медицине (уйгурской медицине), опубликованным 1 февраля Комиссией по здравоохранению Синьцзян-Уйгурского автономного района, многие местные препараты Синьцзяна вошли в этот список. Пациентам с влажным и горячим застоем крови рекомендуется использовать гранулы Zukamu (ZKMG) по мере необходимости. В состав ZKMG входят 10 традиционных китайских препаратов, в том числе Шан Най, Сонный лотос, Мята перечная, Жужуб, Ромашка, По Бу Му Го, Солодка, Шу Куй Цзы, Ревень и Маковая скорлупа, которые обладают хорошим противогриппозным, антибактериальным и противовоспалительным действием.

Интегрированная фармакологическая исследовательская платформа традиционной китайской медицины (TCMIP) V2.0 использует онлайн-базу данных Энциклопедии традиционной китайской медицины (ETCM) в качестве информационного ресурса, включая семь функциональных модулей: молекулярные наборы, связанные с заболеваниями, и их функциональный поиск, молекулярный поиск и функциональный анализ, связанные с синдромами, молекулярный поиск и функциональный анализ свойств лекарств традиционной китайской медицины, предсказание целей и функциональный анализ традиционной китайской медицины (включая рецепты), анализ правил назначения и приема лекарств, поиск ассоциативных сетей традиционной китайской медицины и обратный поиск традиционной китайской медицины (включая рецепты). Сетевая фармакология - это новая дисциплина, объединяющая системную биологию, компьютерную биологию и междисциплинарную фармакологию. Механизм взаимодействия между лекарствами и болезнями может быть изучен с точки зрения многоуровневой стабильности сети. В данном исследовании для всестороннего анализа активных ингредиентов гранул Zukamu используется комплексная фармакология традиционной китайской медицины, сетевая фармакология и молекулярный докинг. Технология молекулярного докинга используется для стыковки активных ингредиентов ZKMG с 3CLpro и ACE2, что позволяет изучить материальную основу влияния ZKMG на COVID-19 и предоставить определенные рекомендации и основу для его клинического применения.

TCMIP V2.0 полезен для преодоления феномена "фрагментации" между "химическим составом in vivo процессами фармакологической активности симптоматическими эффектами" в современных исследованиях традиционной китайской медицины и формирования системы фармакологической оценки и метода исследования с особенностями китайской медицины. В данной статье с помощью интеграции фармакологической платформы традиционной китайской медицины и сетевой фармакологии установлено, что оптимальные энергии связывания 16 активных ингредиентов ЗКМГ с 2019 nCoV Mpro и ACE2 ниже, чем у клинически рекомендуемых химических препаратов. В соответствии с методом выделения признаков молекулярного отпечатка MACCS и методом измерения сходства, определяемого коэффициентом Танимото, 16 активных ингредиентов были оценены на предмет сходства с препаратами, представленными на рынке FDA. Результаты показали, что 10 активных ингредиентов, включая лютеолин, кумарин, реин, мангиферин, каэмпферол, изофлавон B из половины солодки, изорамнетин, цилантрол, каэмпферол и кверцетин, отвечают требованиям ≥ 0,8 балла. Лютеолин подавляет острое повреждение легких, вызванное сепсисом, благодаря своей противовоспалительной и антиоксидантной активности. Реин эффективно улучшает воспаление и отек легких у крыс с острым повреждением легких, вызванным олеиновой кислотой, за счет улучшения микрососудистого барьера в легких. Формононетин индуцирует апоптоз и подавляет рост клеточной линии рака легких A549. Каэмпферид повышает чувствительность клеток аденокарциномы легких A549 к химиотерапии, снижая экспрессию Akt и клаудина-2. Диосметин оказывает определенное терапевтическое действие на вызванное меконием острое повреждение легких у новорожденных крыс, снижая индекс артериальной оксигенации и уровень экспрессии факторов воспаления. У пациентов, инфицированных вирусом SARS-CoV-2, наблюдается большое количество IFN - γ, MCP-1, IP-10 и IL-I β. Инфицирование вирусом SARS-CoV-2 приводит к увеличению секреции IL-4 и IL-10, которые подавляют воспаление. Кверцетин оказывает противовоспалительное действие, снижая уровень IL-6, IL-1 β и TNF, а также повышая уровень IL-10. Кемпферол оказывает защитное действие на вирус-индуцированное острое повреждение легких у мышей, уменьшая окислительный стресс и значительно снижая уровень таких факторов воспаления, как TNF - α, IL-6 и IL-1 β в бронхоальвеолярной лаважной жидкости, ингибируя сигнальный путь NF - κ B. Вышеизложенное подтверждает прогностические результаты применения активных ингредиентов гранул Синьцзян Цзукаму для профилактики и лечения COVID-19. О таких компонентах, как эриодиктиол, изофлавон B полулакрицы и изорамнетин, имеется сравнительно мало исследовательских отчетов, поэтому необходимы дальнейшие исследования.

Многомерный сетевой анализ ключевых путей активных ингредиентов основных целей традиционной китайской медицины показывает, что в ЗКМГ есть активный ингредиент, который взаимодействует с несколькими основными целями, а также существует феномен использования различных активных ингредиентов для одной и той же основной цели. Это отражает механизм совместного действия нескольких компонентов и мишеней в традиционной китайской медицине. Анализ KEGG-путей показал, что основные мишени, такие как PIK3CG, AKT1 и CDK6, одновременно участвуют в сигнальных путях, связанных с нервной системой, эндокринной системой и иммунным ответом, а также с мелкоклеточным раком легких и немелкоклеточным раком легких, которые наиболее актуальны для легких.

Таким образом, 10 активных ингредиентов, включая лютеолин, кумарин, реин, мангиферин, каэмпферол, изофлавон B половины солодки, изорамнетин, цилантрол, каэмпферол и кверцетин, могут оказывать терапевтическое действие за счет синергизма с протеазами типа 3C на многочисленные мишени и пути, играя таким образом вспомогательную роль в лечении COVID-19. Учитывая ограничения, связанные с интеграцией фармакологии и молекулярного докинга, необходимы экспериментальные исследования, чтобы обеспечить теоретическую и экспериментальную основу для лечения COVID-19 с помощью ZKMG и последующей разработки лекарств.