穿心莲治疗肺炎网络药理学分子机制研究-束沛
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穿心莲（Andrographis Herba）是一种具有国际 代表性的爵床科植物，在我国有着悠久的民间药用 史，其味苦，性寒，具有清热解毒、凉血、消肿之功用， 历版《中华人民共和国药典》均有收载 [4]。穿心莲 对肺炎、流感、流脑、急性菌痢等感染性疾病的疗效 显著，故有“中药抗生素”之美誉。由于中药药物成 分复杂，药理作用机制错综，系统地进行机制研究较 难。目前，网络药理学已被广泛应用于中药方剂配 伍理论及中药药理学研究，为中药抗病机制研究指 明了方向 [5]。本研究通过网络药理学的方法构建穿 心莲“药物成分 - 靶点 - 通路”网络，预测其治疗肺 炎的作用靶点及信号通路，探讨穿心莲治疗肺炎的 可能作用机制，为今后的药物成分开发和相关机制 研究提供参考。 1 材料与方法 1.1 穿心莲药物成分与靶点基因收集
Medicine，Shenyang 110032，Liaoning，China）
Abstract：Objective To analyze Chuanxinlian（Andrographis Herba）in the treatment of pneumonia based on network pharmacology. Methods The ingredients of herb and their corresponding targets were collected from traditional Chinese medicine system pharmacology database（TCMSP），the targets related to pneumonia were collected from Comparative Toxicogenomics Database（CTD），and match the collected herb targets with disease targets；Herb ingredients-targets network and protein interacting network were built by Cytoscape software；ClueGO was used to enrich the gene ontology and pathway；Finally，the candidate targets were mapped to the graph of the most relevant pathway. Results The 24 herb ingredients and 71 candidate targets were screened out from TCMSP and CTD，and including 45 core targets；The items of GO function enrichment analysis：molecular function 54 items，biological process 295 items，cellular component 5 items，a total of 36 related pathways were obtained from KEGG pathway analysis. Conclusion The results of this study preliminarily analysised and predicted the molecular mechanism of Chuanxinlian（Andrographis Herba）treating pneumonia through“multi-ingredients，multi-targets，multi-pathways”，and provide a scientific basis for further experimental research on its ingredients and mechanism research.
通过筛选后，最终收集到穿心莲药物 成 分 24 种，靶点 75 个，其中仅有 71 个靶点存在对应的基因 名称，并将其与肺炎的疾病基因进行比对，显示上述 靶点均与该病相关（见表 1）。
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21
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第 2 3 卷 第 7 期 2021 年 7 月
辽宁中医药大学学报
JOURNAL OF LIAONING UNIVERSITY OF TCM
Vol. 23 No. 7 Jul .，2021
DOI：10.13194/j.issn.1673-842x.2021.07.022
穿心莲治疗肺炎网络药理学分子机制研究
Molecular Mechanism Research of Chuanxinlian（Andrographis Herba） in Treating Pneumonia Based on Network Pharmacology
SHU Pei，ZHENG Xin，XI Rui，ZHENG dong，QU Nini （Affiliated Hospital of Liaoning University of Traditional Chinese
选后共获得相关通路 36 条。结论 初步分析与预测穿心莲“多成分 - 多靶点 - 多通路”治疗肺炎的分子作用机制，
为进一步开展其药物成分开发及机制研究提供科学依据。
关键词：穿心莲；肺炎；分子机制；网络药理学
中图分类号：R563.1
文献标志码：A 文章编号：1673-842X ( 2021) 07- 0107- 0 7
通过 ClueGO 对上述选取的核心靶点进行 GO 及 KEGG 通路富集分析，其中 GO 分析结果采用条形图 释解，而 KEGG 富集分析结果则利用 CluePedia 作图 阐述；最后，通过 DAVID 数据库候选靶点基因转换 为 entrezID，并将其标注于相关程度最高的通路上。 2 结果 2.1 穿心莲药物成分及靶点基因
采 用 口 服 生 物 利 用 度（OB）≥ 30% 及 类 药 性 （DL）≥ 0.18 为并列条件于中药系统药理学数据库
与分析平台（TCMSP）中对穿心莲药物成分及对应 靶点进行筛选，然后通过 Uniprot 数据库对收集到的 靶点进行校对匹配，转换成其对应的基因名，并设为 候选靶点。 1.2 “药物成分 - 靶点”网络与核心靶点关系网络 构建
束沛，郑忻，席瑞，郑炜东，曲妮妮
（辽宁中医药大学附属医院，辽宁 沈阳 110032）
摘要：目的 采用网络药理学方法研究穿心莲治疗肺炎的作用机制。方法 利用中药系统药理学数据库与分析
平台（TCMSP）对穿心莲的成分及靶点进行收集，通过比较毒物基因组学数据库（CTD）对肺炎的疾病靶点进行收
集，并把收集到的药物靶点与疾病靶点进行匹配；使用 Cytoscape 建立“药物成分 - 靶点”网络图和靶点蛋白网络图；
MOL008234
MOL008238
MOL008239
表 1 穿心莲药物成分的 OB、DL 值及其对应的靶点数目
药物成分 汉黄芩素（wogonin） 千层纸素 A（oroxylin a） 5，2'- 二羟基 -7，8- 二甲氧基黄酮（panicolin） 14- 去氧 -11- 氧穿心莲内酯（14-deoxy-11-oxo-andrographolide） 5 羟基 -7，8，2'，3'- 四甲基氧黄酮（mono-O-methylwightin） 5- 羟基 -7，8- 二甲氧基黄酮（moslosooflavone） 去氧喜树碱（deoxycamptothecine） 去氧地胆草素（deoxyelephantopin） 14- 去 氧 -12- 甲 氧 基 穿 心 莲 内 酯（14-deoxy-12-methoxyandrogra-
Keywords：Chuanxinlian（Andrographis Herba）；pneumonia；molecular mechanism；network pharmacology
基金项目：国家中医药管理局中医临床诊疗指南制修订项目（SATCM-2015-BZ[037]）；国家中医药管理局“十一五”中医药重点学科中西医结 合临床学科建设项目（国中医发 [2009]30 号）；辽宁省高等学校一流大学和一流学科建设项目；辽宁省中医临床学（专）科能力建设 项目（辽中医药函字 [2017]78 号）；沈阳市科技计划项目（19-112-4-075） 作者简介：束沛（1988-），男，江苏镇江人，主治医师，硕士，研究方向：中西医结合防治呼吸系统疾病。 通讯作者：曲妮妮（1966-），女，辽宁沈阳人，教授、主任医师，博士研究生导师，研究方向：中西医结合防治呼吸系统疾病。
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分子编码 MOL000173 MOL002928 MOL002932 MOL008203 MOL008204 MOL008206 MOL008209 MOL008210 MOL008213
MOL008215 MOL008216 MOL008217 MOL008218 MOL008219
MOL008222 MOL008223 MOL008226 MOL008228 MOL008229 MOL008230 MOL008232
药，2015，28 ( 2 ) ：251. [ 2 ] 吴鞠通 . 温病条辨 [ M ] . 北京：中国中医药出版社，2010：252. [ 3 ] 张仲景 . 伤寒论 [ M ] . 北京：人民卫生出版社，2005：52. [ 4 ] 于明坤，柴倩云，梁昌昊，等 . 新型冠状病毒肺炎中医预防及诊
疗方案汇总分析 [ J ] . 中医杂志，2020，61 ( 5 ) ：383-387. [ 5 ] 靳英辉，蔡林，程真顺，等 . 新型冠状病毒（2019-nCoV）感染
的肺炎诊疗快速建议指南（标准版）[ J ] . 解放军医学杂志， 2020，45 ( 1 ) ：1-20. [ 6 ] 董利利，李绍林，王春峰，等 .《本草正义》之学术思想述要 [ J ] . 世界中西医结合杂志，2014，9 ( 6 ) ：573-575. [ 7 ] 吴又可 . 瘟疫论 [ M ] . 北京：中国医药科技出版社，2011：255.
利用“pneumonia”在比较毒物基因组学数据库 （CTD）的“disease”范围中进行关键词检索，收集与
肺炎相关的基因，并与上述获得的对应基因进行比 对；运 用 STRING 数 据 库 的 Multiple proteins 检 索 功 能分析比对后相互交叉的基因，同时设定“minimum required interaction score”为 0.9 以保证较高的可信 度，然后通过 Cytoscape（Version：3.7.2）对上述分析 后的数据进行“药物成分 - 靶点”网络构建。根据 网络拓扑学及自由度（degree）选取核心靶点，并构 建核心靶点关系网络。 1.3 GO 及 KEGG 通路富集分析
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辽宁中医药大学学报
23 卷
肺炎是我国的常见病和多发病，有着较高的发 病率和病死率。由于临床抗生素的滥用，耐药菌不 断增加，病原体不断变迁，新型病原体不断产生，甚 至出现了“超级细菌”。虽然新型抗生素不断问世， 但肺炎的发病率和病死率并没有明显降低，甚至有 所上升。而我国传统中药在抑菌和杀菌作用过程中 具有多分子、多靶点和多通路的特点，并具有来源广 泛、不良反应小及不易产生耐药性的优点 [1-2]。此外， 中药在增加抗生素功效的基础上，亦能减轻其不良 反应 [3]。
基于 ClueGO 对核心靶点进行 GO 功能富集和 KEGG 通路富集分析；最后，把候选靶点标注于最相关的通路上进行
分析。结果 通过 TCMSP 及 CTD 得到穿心莲治疗肺炎的 24 种药物成分及 71 个候选靶点，其中核心靶点 45 个；GO
功能富集分析结果：分子功能（MF）54 个、生物学过程（BP）295 个及细胞组分（CC）5 个，KEGG 通路富集分析与筛
的重要性，为疫病的诊疗提供依据，同时也为中医 医案的研究提供思路与方法学上的借鉴。通过研究 得出刘教授治疗“疫病”多用益气养阴、清热解毒之 品。揭示了国医大师不仅注重药物之间有效组合， 更注重各组合药对之间的剂量配比。这些用药理念 和经验智慧，具有重要的理论价值和实践指导意义， 必将对临床用药产生深远的影响。◆ 参考文献 [ 1 ] 张建伟 . 戴天章《广瘟疫论》的学术思想探究 [ J ] . 福建中医
Medicine，Shenyang 110032，Liaoning，China）
Abstract：Objective To analyze Chuanxinlian（Andrographis Herba）in the treatment of pneumonia based on network pharmacology. Methods The ingredients of herb and their corresponding targets were collected from traditional Chinese medicine system pharmacology database（TCMSP），the targets related to pneumonia were collected from Comparative Toxicogenomics Database（CTD），and match the collected herb targets with disease targets；Herb ingredients-targets network and protein interacting network were built by Cytoscape software；ClueGO was used to enrich the gene ontology and pathway；Finally，the candidate targets were mapped to the graph of the most relevant pathway. Results The 24 herb ingredients and 71 candidate targets were screened out from TCMSP and CTD，and including 45 core targets；The items of GO function enrichment analysis：molecular function 54 items，biological process 295 items，cellular component 5 items，a total of 36 related pathways were obtained from KEGG pathway analysis. Conclusion The results of this study preliminarily analysised and predicted the molecular mechanism of Chuanxinlian（Andrographis Herba）treating pneumonia through“multi-ingredients，multi-targets，multi-pathways”，and provide a scientific basis for further experimental research on its ingredients and mechanism research.
通过筛选后，最终收集到穿心莲药物 成 分 24 种，靶点 75 个，其中仅有 71 个靶点存在对应的基因 名称，并将其与肺炎的疾病基因进行比对，显示上述 靶点均与该病相关（见表 1）。
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21
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第 2 3 卷 第 7 期 2021 年 7 月
辽宁中医药大学学报
JOURNAL OF LIAONING UNIVERSITY OF TCM
Vol. 23 No. 7 Jul .，2021
DOI：10.13194/j.issn.1673-842x.2021.07.022
穿心莲治疗肺炎网络药理学分子机制研究
Molecular Mechanism Research of Chuanxinlian（Andrographis Herba） in Treating Pneumonia Based on Network Pharmacology
SHU Pei，ZHENG Xin，XI Rui，ZHENG dong，QU Nini （Affiliated Hospital of Liaoning University of Traditional Chinese
选后共获得相关通路 36 条。结论 初步分析与预测穿心莲“多成分 - 多靶点 - 多通路”治疗肺炎的分子作用机制，
为进一步开展其药物成分开发及机制研究提供科学依据。
关键词：穿心莲；肺炎；分子机制；网络药理学
中图分类号：R563.1
文献标志码：A 文章编号：1673-842X ( 2021) 07- 0107- 0 7
通过 ClueGO 对上述选取的核心靶点进行 GO 及 KEGG 通路富集分析，其中 GO 分析结果采用条形图 释解，而 KEGG 富集分析结果则利用 CluePedia 作图 阐述；最后，通过 DAVID 数据库候选靶点基因转换 为 entrezID，并将其标注于相关程度最高的通路上。 2 结果 2.1 穿心莲药物成分及靶点基因
采 用 口 服 生 物 利 用 度（OB）≥ 30% 及 类 药 性 （DL）≥ 0.18 为并列条件于中药系统药理学数据库
与分析平台（TCMSP）中对穿心莲药物成分及对应 靶点进行筛选，然后通过 Uniprot 数据库对收集到的 靶点进行校对匹配，转换成其对应的基因名，并设为 候选靶点。 1.2 “药物成分 - 靶点”网络与核心靶点关系网络 构建
束沛，郑忻，席瑞，郑炜东，曲妮妮
（辽宁中医药大学附属医院，辽宁 沈阳 110032）
摘要：目的 采用网络药理学方法研究穿心莲治疗肺炎的作用机制。方法 利用中药系统药理学数据库与分析
平台（TCMSP）对穿心莲的成分及靶点进行收集，通过比较毒物基因组学数据库（CTD）对肺炎的疾病靶点进行收
集，并把收集到的药物靶点与疾病靶点进行匹配；使用 Cytoscape 建立“药物成分 - 靶点”网络图和靶点蛋白网络图；
MOL008234
MOL008238
MOL008239
表 1 穿心莲药物成分的 OB、DL 值及其对应的靶点数目
药物成分 汉黄芩素（wogonin） 千层纸素 A（oroxylin a） 5，2'- 二羟基 -7，8- 二甲氧基黄酮（panicolin） 14- 去氧 -11- 氧穿心莲内酯（14-deoxy-11-oxo-andrographolide） 5 羟基 -7，8，2'，3'- 四甲基氧黄酮（mono-O-methylwightin） 5- 羟基 -7，8- 二甲氧基黄酮（moslosooflavone） 去氧喜树碱（deoxycamptothecine） 去氧地胆草素（deoxyelephantopin） 14- 去 氧 -12- 甲 氧 基 穿 心 莲 内 酯（14-deoxy-12-methoxyandrogra-
Keywords：Chuanxinlian（Andrographis Herba）；pneumonia；molecular mechanism；network pharmacology
基金项目：国家中医药管理局中医临床诊疗指南制修订项目（SATCM-2015-BZ[037]）；国家中医药管理局“十一五”中医药重点学科中西医结 合临床学科建设项目（国中医发 [2009]30 号）；辽宁省高等学校一流大学和一流学科建设项目；辽宁省中医临床学（专）科能力建设 项目（辽中医药函字 [2017]78 号）；沈阳市科技计划项目（19-112-4-075） 作者简介：束沛（1988-），男，江苏镇江人，主治医师，硕士，研究方向：中西医结合防治呼吸系统疾病。 通讯作者：曲妮妮（1966-），女，辽宁沈阳人，教授、主任医师，博士研究生导师，研究方向：中西医结合防治呼吸系统疾病。
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分子编码 MOL000173 MOL002928 MOL002932 MOL008203 MOL008204 MOL008206 MOL008209 MOL008210 MOL008213
MOL008215 MOL008216 MOL008217 MOL008218 MOL008219
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药，2015，28 ( 2 ) ：251. [ 2 ] 吴鞠通 . 温病条辨 [ M ] . 北京：中国中医药出版社，2010：252. [ 3 ] 张仲景 . 伤寒论 [ M ] . 北京：人民卫生出版社，2005：52. [ 4 ] 于明坤，柴倩云，梁昌昊，等 . 新型冠状病毒肺炎中医预防及诊
疗方案汇总分析 [ J ] . 中医杂志，2020，61 ( 5 ) ：383-387. [ 5 ] 靳英辉，蔡林，程真顺，等 . 新型冠状病毒（2019-nCoV）感染
的肺炎诊疗快速建议指南（标准版）[ J ] . 解放军医学杂志， 2020，45 ( 1 ) ：1-20. [ 6 ] 董利利，李绍林，王春峰，等 .《本草正义》之学术思想述要 [ J ] . 世界中西医结合杂志，2014，9 ( 6 ) ：573-575. [ 7 ] 吴又可 . 瘟疫论 [ M ] . 北京：中国医药科技出版社，2011：255.
利用“pneumonia”在比较毒物基因组学数据库 （CTD）的“disease”范围中进行关键词检索，收集与
肺炎相关的基因，并与上述获得的对应基因进行比 对；运 用 STRING 数 据 库 的 Multiple proteins 检 索 功 能分析比对后相互交叉的基因，同时设定“minimum required interaction score”为 0.9 以保证较高的可信 度，然后通过 Cytoscape（Version：3.7.2）对上述分析 后的数据进行“药物成分 - 靶点”网络构建。根据 网络拓扑学及自由度（degree）选取核心靶点，并构 建核心靶点关系网络。 1.3 GO 及 KEGG 通路富集分析
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辽宁中医药大学学报
23 卷
肺炎是我国的常见病和多发病，有着较高的发 病率和病死率。由于临床抗生素的滥用，耐药菌不 断增加，病原体不断变迁，新型病原体不断产生，甚 至出现了“超级细菌”。虽然新型抗生素不断问世， 但肺炎的发病率和病死率并没有明显降低，甚至有 所上升。而我国传统中药在抑菌和杀菌作用过程中 具有多分子、多靶点和多通路的特点，并具有来源广 泛、不良反应小及不易产生耐药性的优点 [1-2]。此外， 中药在增加抗生素功效的基础上，亦能减轻其不良 反应 [3]。
基于 ClueGO 对核心靶点进行 GO 功能富集和 KEGG 通路富集分析；最后，把候选靶点标注于最相关的通路上进行
分析。结果 通过 TCMSP 及 CTD 得到穿心莲治疗肺炎的 24 种药物成分及 71 个候选靶点，其中核心靶点 45 个；GO
功能富集分析结果：分子功能（MF）54 个、生物学过程（BP）295 个及细胞组分（CC）5 个，KEGG 通路富集分析与筛
的重要性，为疫病的诊疗提供依据，同时也为中医 医案的研究提供思路与方法学上的借鉴。通过研究 得出刘教授治疗“疫病”多用益气养阴、清热解毒之 品。揭示了国医大师不仅注重药物之间有效组合， 更注重各组合药对之间的剂量配比。这些用药理念 和经验智慧，具有重要的理论价值和实践指导意义， 必将对临床用药产生深远的影响。◆ 参考文献 [ 1 ] 张建伟 . 戴天章《广瘟疫论》的学术思想探究 [ J ] . 福建中医