近日,上海中醫藥大學交叉科學研究院張衛東教授團隊的研究論文Systems pharmacological study illustrates the immune regulation,anti-infection,anti-inflammation,and multi-organ protection mechanism of Qing-Fei-Pai-Du decoction in the treatment of COVID-19被一區植物藥理學雜誌Phytomedicine接收並已發表。
2019年底,由SARS-CoV-2病毒引起的新冠肺炎開始在全球範圍內傳播,主要以發熱、乾咳、乏力等為主要表現,少數患者伴有鼻塞、流涕、腹瀉等上呼吸道和消化道症狀。值得注意的是,重症、危重症患者病程中可表現為中低熱,甚至無明顯發熱。輕型患者僅表現為低熱、輕微乏力等,無肺炎表現。重症病例多在1周後出現呼吸困難,嚴重者快速進展為急性呼吸窘迫綜合征、膿毒症休克、難以糾正的代謝性酸中毒和凝血功能障礙及多器官功能衰竭等。新冠肺炎不僅僅是一種呼吸系統疾病,而且是一種損害人體多系統、多器官的全身性疾病。然而,目前尚未發現針對這種重大流行病的特效藥,疫苗仍在開發中。
在這場抗擊SARS-CoV-2病毒疫情的防控工作中,中醫藥發揮積極作用。在國家衛生健康委員會發佈的《新型冠狀病毒肺炎診療方案》中,清肺排毒湯被推薦為治療新冠肺炎輕、中、重度患者的通用中藥方劑。臨床觀察表明,清肺排毒湯能明顯改善患者异常的生化名額和臨床症狀,减少不良反應,提高療效,成為我國在抗擊新冠肺炎中應用最廣泛的中藥方劑。囙此,瞭解清肺排毒湯治療新冠肺炎的作用機制,對打贏新冠肺炎攻堅戰有積極作用。
上海中醫藥大學交叉科學研究院張衛東教授團隊通過系統藥理學方法研究了清肺排毒湯治療新冠肺炎的作用機制。研究首先通過廣泛的資料挖掘收集了新冠肺炎的相關疾病基因和靶點清單,以及給藥小鼠血清中清肺排毒湯的化合物的相應靶點,進一步通過網絡藥理學分析探討清肺排毒湯對與新冠肺炎相關的生物過程和器官系統的影響。在確定清肺排毒湯調控的重要靶點和途徑後,構建了靶點相互作用網絡,對其功能模組進行了研究,並使用分子對接驗證了一些重要的化合物-靶標相互作用。最後,通過一系列體外實驗,對一些重要靶標及功能進行了驗證。
從分子水准看,清肺排毒湯的12個血清化合物中有55個靶點在清肺排毒湯對新冠肺炎的治療中起重要作用,發現其中四種化合物(黃芩苷、甘草酸、橙皮苷和金絲桃苷)和7個靶點(AKT1、TNF-α、IL6、PTGS2、HMOX1、IL10和TP53)是與清肺排毒湯的效應相關的關鍵分子。從通路水准看,24條重要通路與55個重要靶點相互作用,一共形成5個功能模組,對應於清肺排毒湯在免疫調節、器官保護、損傷細胞清除、抗炎等方面的作用。從網絡角度看,清肺排毒湯通過調控6個生物學過程(模式識別受體訊號、白細胞介素訊號、細胞凋亡、凝血、生物氧化和花生四烯酸代謝)和4個器官系統(神經、感覺、迴圈和消化系統)對應的10個靶點子網絡,發揮免疫調節、抗感染、抗炎和多器官保護作用。分子對接證實清肺排毒湯的化合物可能與6種與SARS-CoV-2蛋白相互作用的宿主蛋白結合,進一步支持清肺排毒湯的抗病毒作用。採用體外實驗驗證了清肺排毒湯的重要功能,包括抑制IL6、CCL2、TNF-a、NF-κB、PTGS1/2、CYP1A1、CYP3A4活性、上調IL10表達和抑制血小板聚集。
該研究發現了清肺排毒湯可以表現出免疫調節、抗感染、抗發炎和多器官保護作用,為清肺排毒湯治療新冠肺炎提供了實驗支撐,加深對清肺排毒湯的理解,促進該方劑在抗擊新冠肺炎中的更多應用,同時也為以清肺排毒湯為代表的中藥方劑的系統性分析提供了有益思路。
上海中醫藥大學交叉科學研究院張衛東團隊的趙靜教授和海軍軍醫大學田賽賽為並列第一作者,上海中醫藥大學為第一通訊組織。該研究工作受到國家重點研發計畫、國家自然科學基金委、上海市東方學者特聘教授、醫學免疫學國家重點實驗室開放課題、上海市中醫藥防治新冠肺炎科研攻關項目、上海中醫藥大學杏林學者跟踪計畫等資助。