维生素C联合甘草酸抗COVID-19的生信分析

    2019冠状病毒病(COVID-19)医学诊断迅速而高效，但目前还没有有效的治疗方法。维生素C (VC)具有抗衰老、抗病毒和抗免疫损害的特性，是一种有效的治疗复合肺炎的药物。甘草酸(GA)是从甘草根中提取的主要生物活性成分。具有解毒、止咳、抗炎、抗肿瘤和抗菌功能等药理作用，临床上用于治疗炎症性疾病。目前VC+GA治疗COVID-19的临床疗效尚未进行研究。接下来这篇文章进行了生物信息学分析，从理论上评估VC+GA抗COVID-19的潜在分子机制。

技术路线图：

结果：
1. VC和GA目标的筛选和识别
    Genecard和OMIM数据库筛选出与COVID-19相关的426个基因。经过Uniprot数据库校正后，确定了338个VC药理作用基因和223个GA药理作用基因。Venn图显示了靶向COVID-19的34个VC交集基因和28个GA交集基因

2. VC和GA靶基因的GO生物学过程和KEGG通路富集
    GO分析的结果表明, 靶向COVID-19的VC作用相关基因的生物过程主要参与peptidyl-丝氨酸磷酸化、peptidyl-丝氨酸修饰、调节细胞间粘附、生物刺激引起的细胞应答、正向调节核质运输、调节白细胞细胞间粘附、调节T细胞激活、脂多糖应答、T细胞的激活、凝血、白细胞间粘附、外部刺激引起的细胞应答、止血、凝血等。134条富集的KEGG通路包括人类巨细胞病毒感染、血管内皮生长因子(VEGF)信号通路、T细胞受体(TCR)信号通路、非小细胞肺癌、 醛固酮调节的钠重吸收、鞘脂类信号通路、甲状腺激素信号通路等生物学过程。
    GO的数据表明, 靶向COVID-19的GA作用相关基因的生物过程主要参与脂多糖应答、非生物刺激引起的细胞应答、细胞对环境的刺激做出反应、细菌来源的分子反应等。146个富集的KEGG通路包括人类巨细胞病毒感染、血清素激活的突触、自然杀伤细胞介导细胞毒性、人类免疫缺陷病毒(HIV)感染、抗表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂、促性腺激素信号通路、VEGF信号通路等。
VC

GA

3. 治疗COVID-19的VC+GA潜在靶点的生物信息学分析
    针对COVID-19，确定了17个VC和GA相交的靶基因:PRKCE、SLC6A4、CYP2D6、PRKCB、 MAPK1、VEGFR、DPP4、MAPK3、ABCB1、ATP1A1、MAPK14、 LCK、CCR5、PTGS2、PTGS1、PRKCA和PTPRC。
    VC+GA靶向COVID-19的排名前10的GO条目有外部刺激引起的细胞应答(0071496)、peptidyl-丝氨酸修饰(0018209)、peptidyl-丝氨酸磷酸(0018105)、血小板激活(0030168)、调节细胞间粘附(0022407)、对脂多糖应答(0032496)、反应分子的细菌来源(0002237)、T细胞激活(0042110)、凝血(0007596)和白细胞间粘附(0007159)。
    VC+GA靶向COVID-19的排名前15个KEGG信号通路有糖尿病并发症中AGE-RAGE信号通路 (hsa04933)、醛固酮调节钠重吸收(hsa04960),EGFR酪氨酸激酶抑制剂耐药(hsa04960)、ErbB信号通路(hsa04012)、FcγR介导的吞噬作用(hsa04666)、胶质瘤(hsa05214)、GnRH信号通路(hsa04912)、人巨细胞病毒感染(hsa04912)、卡波西肉瘤相关疱疹病毒感染(hsa04912)、肿瘤中MicroRNAs (hsa05206)、非小细胞肺癌(hsa05206)、肿瘤中的蛋白多糖(hsa05205)、血清素能突触(hsa04726)、TCR信号通路(hsa04660)和VEGF信号通路(hsa04370)

 4. VC+GA对抗COVID-19的热图
    图6A和B分别为VC + GA对抗COVID-19的GO生物学过程和KEGG信号通路的热图。

5. VC+GA对抗COVID-19的网络图
    前20个富集的GO条目和KEGG通路创建了VC+GA-靶基因-GO-KEGG-COVID-19 的网络可视化。结果显示，VC和GA共享10个BP和15个KEGG通路，代表它们联合针对COVID-19的靶基因。

总结：
1.确定并可视化了维生素C (VC)和甘草酸(GA)联合治疗COVID-19的候选靶点和潜在机制。
2.生物信息学研究结果表明，VC+GA可能通过抗氧化、抗病毒和抗炎联合作用抑制COVID-19，并激活免疫系统。
3.利用网络药理学进行生物信息学分析是揭示生物活性化合物对抗复杂疾病的候选基因和分子途径的一种有前景的方法。