J Ethnopharmacol:基于计算系统药理学和代谢组学研究玉屏风散对流感的作用机制和有效成分
2024-08-31 紫菀款冬 MedSci原创 发表于北京
通过网络分析、代谢组学、计算系统药理学和体外实验等手段,阐明玉屏风散(YPF)抗流感感染的功能物质及其潜在机制。
背景:玉屏风散(YPF)是具有悠久临床应用历史的经典中药方剂,由黄芪、白术、防风组成。YPF最早记载于公元1213年的宋朝《究原方》,随后记录在《丹溪心法》等经典医学书籍中,但三种草药的使用比例因书而异。YPF预防和治疗流感的临床疗效已有共识,然而其潜在的药理学机制和功能物质尚未深入研究。
研究目的:通过网络分析、代谢组学、计算系统药理学和体外实验等手段,阐明YPF抗流感感染的功能物质及其潜在机制。
方法:该研究使用的YPF剂量比为3:1:1(黄芪、白术、防风),通过网络药理学和GEO数据库挖掘,鉴定了YPF抗流感的有效成分、相关靶点和可能的作用机制。结合代谢组学验证网络药理学分析结果,构建C-T-P-D-M网络。在此基础上,采用系统药理学算法预测具有重要意义的关键网络基序(KNM)。最后,通过流感致病基因和功能途径的覆盖范围以及体外实验,验证了KNM中作为功能物质的关键成分。
结果:从YPF中共筛选出238个有效成分和158个与流感感染差异基因交叉的潜在靶基因。KEGG富集分析提示代谢参与YPF对流感有预防和治疗作用,代谢组学结果进一步证实YPF干预的代谢途径包括丙酮酸代谢、缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸降解等。KNM预测策略计算出包括黄芩素和isoimperaporin,一组48个潜在的功能成分。在流感致病基因的覆盖范围和功能通路的覆盖范围方面,该功能组分组与相应的C-T网络保持了高度的一致性。
同时,体外实验结果显示,黄芩素和isoimperaporin对流感感染引起的炎症有显著的抑制作用,证实了KNM预测策略的可靠性和准确性。
结论:YPF抗流感具有多靶点、多通路的作用,其作用机制可能与代谢有关。证实了黄芩素和isoimperaporin等核心成分对流感防治的药效学作用,为后续流感防治提供了有前景的功能候选物,为后续方剂的药理学和机理分析提供参考。
原始出处:
Chen R, Wang K, Lin L, et al. Exploring the action mechanism and effective components of Yupingfeng powder on influenza based on computational system pharmacology and metabolomics. J Ethnopharmacol. Published online August 8, 2024. doi:10.1016/j.jep.2024.118678
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