论建立基于网络生物学的现代中药创制方法学
生物学理论和技术在中药现代研究中的应用

生物学理论和技术在中药现代研究中的应用摘要:传统中医药是祖国文化的瑰宝,也是世界医药的重要组成部分。
中药是携带着中医传统理论信息的载体,也是现代科技最易介入的物质实体,在生命科学、信息科学迅速发展的今天,利用先进科学技术,进行多学科合作,对中药的药理作用、作用机制、药物安全性和配伍规律进行研究,使传承与创新结合,将赋予中药全新的科学内涵。
关键词:中药现代研究;中药药理;生物学理论和技术随着“人类基因组计划(Human Genome Project,HGP)”等重大科学项目的实施完成,人类后基因组时代已经到来。
生命科学研究的重心也随之转移到基因组的功能分析及其它组学上,包括研究RNA 转录过程的转录组学,研究某个过程中所有蛋白及其功能的蛋白组学,研究代谢产物的变化及代谢途径的代谢组学。
应用几个组学的理论与技术,可使中药的现代研究得以更加的深入。
本文将从基因组学和蛋白质组学对中药药物靶位的发现和鉴别, 代谢物组学对中药作用机理的阐明及中药的安全性和药效评价等方面进行中药现代研究的探讨,望广大科研工作者指正。
1 基因芯片技术在中药现代研究中的应用基因芯片(DNA Chips)技术是20世纪90年代发展起来的一门由分子生物学、微电子学、物理学、化学、计算机科学等多学科交叉融合而成的高新技术,是一种大规模集成的固相杂交,其基本原理是核酸分子杂交,即依据DNA 双链碱基互补配对、变性和复性的原理,以大量已知序列的寡核苷酸、cDNA或基因片段作探针,检测样品中哪些核酸序列互补,然后通过定性、定量分析得出待测样品的基因序列及表达的信息。
其突出的特点是集成化、微型化、自动化。
中药尤其是中药复方药物具有活性多组分、作用多靶点、多途径的特点,如何筛选出中药有效成分,并进行中药药理毒理学研究是中药研究的关键问题。
中药有效成分复杂,不同成分影响不同的基因表达,根据我们对中药几千年临床应用的经验,结合功能基因组学,应用基因芯片技术,分析中药中各个组分的基因表达谱,可瞬时、快速地筛选中药复方的有效成分。
基于网络药理学和分子对接研究三子养亲汤治疗支气管哮喘的作用机制

支气管哮喘是临床比较常见的疾病。
哮喘属于中医“哮病”范畴,风痰阻肺是其病机。
三子养亲汤来源于《韩氏医通》,具有祛风化痰、降气平喘的功效。
药理研究发现[1],三子养亲汤具有抗炎、止咳、平喘、祛痰的药理作用,作为治疗支气管哮喘的常用方剂。
网络药理学是近年来发展起来的新型学科,已被广泛用于中药活性成分的筛选、作用靶点的预测、中药作用机制及疾病发生机制的推测[2-4]。
分子对接技术被用于理论验证受体与药物分子之间结合模式和亲合力[5-8]。
本研究基于网络药理学和分子对接技术,探讨三子养亲汤治疗支气管哮喘的潜在治疗作用,为三子养亲汤的临床应用和研究提供新的思路。
1材料与方法1.1三子养亲汤活性成分的搜集、筛选和成分靶点预测通过TCMSP数据库(http:///tcmsp.php)以“紫苏子”“莱菔子”“芥子”为关键词,检索各中药的化学成分,并以OB≥30%、DL≥0.18作为筛选条件,得到活性成分[5-8]。
同时,在TCMSP数据库TargetsInformation项下得到活性成分对应的靶标蛋白,并借助Uniprot(https:///)数据库转化为基因名。
1.2疾病靶点预测通过GeneCards数据库(http:// /)和OMIM数据库(https:///),获取支气管哮喘的靶点基因。
1.3网络构建用R软件,获取疾病与成分的共同靶点。
将共同靶点导入STRING在线软件,物种选为homo sapiens,最高置信度设置为0.9,去掉游离节点,获得PPI网络图。
用Cytoscape3.7.2软件进行拓扑分析,以种节点度(degree)值大于中位数作为筛选条件,确定关键靶点,探讨三子养亲汤的潜在物质基础和治疗支气管哮喘的关键靶点,并建立三子养亲汤药物-成分-靶点-疾病网络。
1.4GO和KEGG分析使用David[9](https://david. /)对网络中的共同靶点进行GO和KEGG分析。
GO分析选择生物过程(BiologiclProcess,BP)、细胞组分(Cellular Component,CC)和分子功能(Molecular Function,MF)3个模块绘制成条形图,并以P<0.05作为显著功能与通路的临界值。
医药行业智能化中药研发与生产方案

医药行业智能化中药研发与生产方案第一章智能化中药研发概述 (2)1.1 智能化中药研发背景 (2)1.2 智能化中药研发意义 (2)1.3 智能化中药研发发展趋势 (3)第二章中药资源数据库构建 (3)2.1 中药资源数据库建设 (3)2.2 数据采集与整理 (4)2.3 数据挖掘与分析 (4)第三章智能化中药成分分析 (5)3.1 中药成分分析技术 (5)3.1.1 液相色谱质谱联用技术(LCMS) (5)3.1.2 气相色谱质谱联用技术(GCMS) (5)3.1.3 紫外可见光谱技术(UVVis) (5)3.2 智能化成分分析系统 (5)3.2.1 数据采集与处理模块 (5)3.2.2 成分识别与分析模块 (5)3.2.3 结果展示与报告模块 (5)3.3 成分分析数据应用 (6)3.3.1 中药质量控制 (6)3.3.2 中药药效物质基础研究 (6)3.3.3 中药新药研发 (6)3.3.4 中药生产过程优化 (6)3.3.5 中药临床应用 (6)第四章中药药效评估与优化 (6)4.1 中药药效评估方法 (6)4.2 智能化药效评估系统 (7)4.3 药效优化策略 (7)第五章智能化中药配方设计 (7)5.1 中药配方设计原则 (7)5.2 智能化配方设计方法 (8)5.3 配方优化与验证 (8)第六章中药生产工艺智能化 (9)6.1 中药生产工艺概述 (9)6.2 智能化生产工艺技术 (9)6.2.1 药材采集与处理智能化 (9)6.2.2 炮制工艺智能化 (9)6.2.3 提取与浓缩工艺智能化 (9)6.2.4 干燥与制剂工艺智能化 (9)6.3 生产过程监控与优化 (9)6.3.1 生产过程监控 (10)6.3.2 生产过程优化 (10)第七章智能化中药质量控制 (10)7.1 中药质量控制标准 (10)7.2 智能化质量控制技术 (11)7.3 质量追溯与监控 (11)第八章智能化中药生产设备与管理 (11)8.1 中药生产设备智能化改造 (11)8.2 智能化生产管理系统 (12)8.3 生产安全与环保 (12)第九章中药行业智能化政策与法规 (13)9.1 智能化中药政策环境 (13)9.1.1 国家层面政策环境 (13)9.1.2 地方层面政策环境 (13)9.2 智能化中药法规制定 (13)9.2.1 智能化中药法规体系 (13)9.2.2 智能化中药法规制定原则 (13)9.3 政策法规实施与监督 (14)9.3.1 政策法规实施 (14)9.3.2 监督管理 (14)第十章智能化中药研发与生产案例 (14)10.1 智能化中药研发成功案例 (14)10.1.1 案例一:基于大数据的中药成分分析 (14)10.1.2 案例二:基于人工智能的中药药效预测 (14)10.2 智能化中药生产应用案例 (14)10.2.1 案例一:智能化生产线提高生产效率 (14)10.2.2 案例二:智能化仓储管理系统优化库存管理 (15)10.3 案例分析与启示 (15)第一章智能化中药研发概述1.1 智能化中药研发背景科技的飞速发展,人工智能技术逐渐渗透到各个行业,医药行业作为关系国计民生的关键领域,智能化中药研发成为行业发展的必然趋势。
附子多成分作用靶点预测及网络药理学研究_吴磊宏

除这 5 大 类 靶 点 外,钙 调 蛋 白、雌 激 素 受 体 和糖皮质激素受体等其他一些出现频率相对较 低的附子潜在作用靶点也得到了相关文献验证。 如贾波 的 研 究 表 明[25],附 子 能 够 激 活 钠 通 道 及 降 低 阈 电 位,能 够 缩 短 心 肌 细 胞 的 恢 复 时 间,增 强心肌 细 胞 的 节 律 性。 林 有 矞 等[26] 研 究 表 明, 附子等温阳药能使下丘脑-垂 体-肾 上 腺 皮 质 轴 受 抑大鼠模型的血浆皮质酮和血浆雌二醇明显增 高,增加子宫 雌 激 素 含 量,且 提 高 了 雌 二 醇 和 ER 的亲和力。
上述文献验证结果表明,本文预测得到的附子 潜在作用靶点有较高的准确性,为进一步构建其多 成分-多靶点网络奠定了基础。
第 36 卷第 21 期 2011 年 11 月
Vol. 36,Issue 21 November,2011
图 1 附子的多成分-多靶点网络模型
2. 3 附 子 多 成 分-多 靶 点 网 络 分 析 从 图 1 可 见,附子所含化合物 与 靶 点 间 存 在 复 杂 的 网 络 关 系,网 络 模 型 中 每 个 化 合 物 的 平 均 靶 点 数 为 16. 3 ,平均每个靶点与 4. 77 个化合物 相 关 联,这 反映了中 药“多 成 分、多 靶 点 ”特 点。 而 且,去 甲 乌药 碱 ( higenamine) 、去 甲 猪 毛 菜 碱 ( salsolinol) 和川乌碱甲( isotalatizidine) 等成分在网络 中 连 接 度较高,提示其可能 是 附 子 发 挥 药 效 作 用 的 重 要 成分。 3 结论
基于网络药理学的中药研究及中成药二次开发模式探讨_辛卫云

基于网络药理学的中药研究及中成药二次开发模式探讨*辛卫云,白明,苗明三河南中医学院,河南郑州450046摘要:网络药理学已用于药物、疾病以及药物-疾病网络的构建,并初步体现了网络药理学的独特优势。
但未来发展仍面临诸多挑战,主要体现在:①大部分图谱信息来源于不同的实验条件,网络药理学属于定量药理学或药物设计的学科范畴,其研究基础是从实验中获得的图谱数据,但由于目前用于网络计算的大部分图谱信息来源于不同的实验条件,在计算两个相似或相同的疾病时,具有很低的相关性,呈现出假阴性;②已经评价的小分子化合物及其作用靶点数量均有限,鉴于生物医学的发展进程,目前仅对部分小分子化合物在少数靶点蛋白上进行了筛选评价,因此不能揭示其完整的药理作用;③公用数据库的信息有限,目前国际上可以共享的数据库信息均倾向于某些热点研究领域,因此其信息均存在不同程度的局限性。
文献引用:辛卫云,白明,苗明三.基于网络药理学的中药研究及中成药二次开发模式探讨[J].中医学报,2016,31(1):92-95.关键词:中成药二次开发模式;网络药理学;中药研究DOI:10.16368/j.issn.1674-8999.2016.01.026中图分类号:R284.2文献标志码:A文章编号:1674-8999(2016)01-0092-04Chinese MedicineResearch and the Secondary Development Model ofTraditional Chinese Medicine Based on Network PharmacologyXIN Weiyun,BAI Ming,MIAO MingsanHenan University of Traditional Chinese Medicine,Zhengzhou Henan China450046Abstract:Network pharmacology has been used in the construction of drugs,disease and drug-disease networks with unique advan-tages.However,currently many challenges exist in the following aspects:①Most of the map information are obtained from different experiment conditions.Belonging to the areas of quantitative pharmacology and drug design,research of network pharmacology is based on data obtained from the Atlas experiment.However,as most of the network map calculation information are derived from different experiment conditions,very low correlation or even a false negative is presented in the calculation of two similar or identi-cal diseases.②There are limited number of small molecule compounds and their targets has been evaluated.Therefore the pharma-cological effect of the small molecule compounds can not be fully revealed.③The information obtained from the public database is quite limited,and only the database information in some hot research field can be shared internationally.Reference citation:XIN Weiyun,BAI Ming,MIAO Mingsan.Chinese MedicineResearch and the Secondary Development Model of Traditional Chinese Medicine Based on Network Pharmacology[J].Acta Chinese Medicine,2016,31(1):92-95.Key words:Secondary development model of TCM;Network pharmacology;Traditional Chinese medicine study*基金项目:道地药材深加工河南省工程实验室基金项目(2012-1431-10);河南省高校科技创新团队基金项目(2012IRTSTHN011);郑州市科技创新团队基金项目(131PCXTD612);河南中医学院中药新药创制与道地药材深加工协同创新中心基金项目{〔2012〕188-2}网络药理学是从系统生物学和生物网络平衡的角度阐释疾病的发生、发展过程。
从方剂到网络药物:基于系统&网络生物学与中医方剂学结合的新型药物研究

中药网络药理学研究进展

中药网络药理学研究进展一、概述随着科技的飞速发展和人类对生命科学的深入探索,中药网络药理学作为新兴的研究领域,正逐渐展现出其在中药现代化和国际化进程中的巨大潜力。
中药网络药理学以网络生物学为基础,通过构建生物网络模型,深入剖析药物与生物系统之间的相互作用,从而揭示中药的作用机制和疗效。
传统中药以其独特的理论体系和治疗方式,在疾病防治中发挥着不可替代的作用。
由于中药成分的复杂性和作用机制的多样性,其科学内涵的阐释和现代化发展一直面临诸多挑战。
网络药理学的出现,为中药研究的创新发展提供了新的思路和方法。
借助计算机技术、系统生物学、多向药理学等多学科的交叉融合,网络药理学形成了以网络靶标为核心的技术体系,实现了成分靶标疾病的分子网络构建,为中药复杂作用模式的解析提供了有力工具。
近年来,中药网络药理学在中药药效物质发现、作用机制解析以及新药研发等方面取得了显著进展。
通过构建药物靶点网络,预测药物与生物分子的相互作用,揭示中药复杂组分与多重功效之间的交互规律,为中药的现代化和国际化提供了科学依据。
网络药理学在中药新药研发中的应用也日益广泛,通过筛选潜在的有效成分和靶点,为新药创制提供了新的策略和方向。
中药网络药理学研究仍面临诸多问题和挑战。
中药成分的复杂性和多样性给网络模型的构建和数据分析带来了巨大困难中药作用机制的复杂性和整体性也对网络药理学的应用提出了更高的要求。
未来中药网络药理学研究需要注重中药自身的特点,开发出适合中医药体系研究的网络药理学方法,同时加强多学科的交叉融合和创新发展,以推动中药研究的深入发展。
中药网络药理学作为新兴的研究领域,在中药现代化和国际化进程中具有重要的战略地位。
通过深入研究其基本原理和方法,加强技术应用和创新发展,有望为中药的科学内涵阐释和现代化发展提供新的思路和方法,推动中药在全球范围内的广泛应用和认可。
1. 中药网络药理学的概念与特点中药网络药理学强调整体性。
传统中药理论强调整体观念和辨证论治,而网络药理学则通过构建中药成分靶点疾病网络,从系统层面揭示中药的药效机制,体现了中药的整体性作用特点。
网络药理学

资料范本本资料为word版本,可以直接编辑和打印,感谢您的下载网络药理学地点:__________________时间:__________________说明:本资料适用于约定双方经过谈判,协商而共同承认,共同遵守的责任与义务,仅供参考,文档可直接下载或修改,不需要的部分可直接删除,使用时请详细阅读内容网络药理学在现代中医药研究中的应用20141462 14硕士7班【摘要】:本文简要介绍了网络药理学的科学概念,分析网络药理学的特点,以及中药的作用特征,阐释两者结合的必要性以及优越性,综述了网络药理学在中药研究领域中的应用,并对其在中药研究中存在的问题进行阐明分析,最后对网络药理学与中药研究相结合推动中药发展作出了展望。
关键字:网络药理学、中药研究、应用现状中医药具有几千年的用药经验及50年的现代研究基础,是发现和创制新药的重要源泉。
中药是防病治病的物质基础,也是祖国传统医学传播的重要载体,蕴含着丰富的科学内涵和实用价值。
中药具有多成分、多靶点、多途径的复杂作用特征,这种复杂性使得中药药效物质基础不明确、作用机制不清楚、中药和中药材质量难以控制、缺乏科学合理有效的药效和安全性评价体系,从整体到组织器官、细胞和分子水平都很难进行全面系统地研究[1]。
这些大大限制了我国中医药的现代化和国际化的进程。
但是近 10 年来,随着现代基因组学、蛋白质组学、代谢组学等“组学”理论的发展,系统生物学视角的引入以及生物信息学的应用[2-3]。
网络药理学应运而生。
1.网络药理学的科学理念网络药理学是基于系统生物学的理论,对生物系统的网络分析,选取特定信号节点进行多靶点药物分子设计的新学科[4]。
网络药理学认为生命是一个复杂的过程和体系,疾病是由多个彼此之间存在着相互作用和动态变化的基因、蛋白引起的基本生理和病理现象[5]。
网络药理学融合了系统生物学和多向药理学的思想,将生物学网络与药物作用网络整合,分析药物在网络中与节点或网络模块的关系,由传统寻找单一靶点转向综合网络分析[4]。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
随着生物科技和信息技术 的创新发展, 人们对 生命活动 的分子机制研究逐步 深入, 研究焦点已 从单个分子 转向分子 间相互关系及其所 构成的 复杂网络 上 ( 包括 代谢 网络、基因 调控网络和 信号 转导 网络 等 ) 。 2004年, Barab si等首 次提
[ 摘要 ] 简要介绍网络生物学及网络药理学的概念与研究 方法, 进而提出建立基于网络生物 学的现代 中药创制方 法学, 并构思了网络中药药 理学, 最后对其在中医药现代化研究中的应用前景作 了展望。
[ 关键词 ] 网络生物学; 网络药理学; 多靶点药物设计; 网络中药药理学
中 医药 具有 几千 年的 用药 经验 及 50年 的现 代研 究基 础, 是发现和创制新药的重要源泉。中 药工业历经 多次技术 变革和跨越已跻身于现代制药 工业之列, 并成为国 家战略性 新兴产业。目前, 中药 新药 的研 发模式 存在 过于依 赖经 验、 现代科技基础薄 弱、缺乏药 物设 计手段、研 发水 平和质 控标 准较低、实验工作量 大等诸 多问 题, 所研制 的新 药往往 作用 靶点和作用机制不够 清楚明确。因此, 如何将中医 配伍理论 与现代科技 手段 相 结合, 创 新 发展 现代 中 药新 药创 制 方法 学, 已成为我国医药科技领域的重大战略需求。e 2 January, 2011
学术探讨
论建立基于网络生物学的现代中药创制方法学
王毅 1, 高秀梅2, 张伯礼 2, 程翼宇1*
( 1 浙江大学 中药科学与工程学系, 浙江 杭州 310058; 2 天津中医药大学, 天津 300193)
分 析生物 网络的 目的是 尽可能客 观准确 地找出 具有特 定生物功能的关键节点和子结 构。常用的 网络分析算 法有: 网络节点间最短 路径计 算、最大 节点流 量路 径搜寻 、节 点重 要性排序等。最初, 人们常根据联接数 目多少来判 定节点的 重要程度, 但随着对 网络结 构研 究的不 断深 入, 有学者 提出 了 中 间 态 集 中 度 ( betw eenness cen trality ) 和 联 接 集 中 度 ( b ridg ing centra lity) 等指标来 判定 关键 节点 [ 19]。此 外, 比较 分 析也是常 用的网 络分析 方法。它通 过对 2 个或多 个网络 进行比较, 以发现不同生理条件下或不 同时间点网 络结构的 差异, 从而找出相对稳定的结构与功能模块。 2 多靶点药物创制方法学
当代医学 研究发现, 肿瘤、糖 尿病、心血 管疾病等疾病是 由多个遗传与 非遗传 因素 共同 综合引 发 [ 1-2] 。因此 , 单 靶点 药物难以有效地治 疗这 类多 因素复 杂性 疾病 [ 3] 。由于 现行 的新药研发方法主要针对单一 靶点设计药物, 这就 导致临床 缺乏可治愈上述疾病 的药物。为此, 人 们开始反思 单分子单 靶点的新药研发模式是否存在 问题 [ 4-5] 。新近兴起 的网络生 物学 ( ne tw ork b io logy ) [ 6] 及 网络 药理 学 ( netwo rk pharm aco logy) [ 7]是生命科学领 域在研 究方 法学上 的一 次重大 突破, 为 多靶点药物发现和创制开辟了 新路, 并 为创制现代 中药提供 了可资借鉴的新思路 。
网络生物学研 究的 一般方 法是: 在 科学假 说的 基础 上, 从大量文献、数据库和实验数据中抽提多种性质 要素 ( 基因、 蛋白质、药理性质等 ); 以性 质要 素为节 点, 通过 计算节 点间 相互关系, 构建性质 相互关 联网 络模型, 从 而推 演各性 质要 素间未知 的相 互 联系。这 一 研究 方法 融 合了 生 命科 学、数 学、信息科学、药物化学等学科 知识, 形 成多学科和 多层次的 生物信息平台。
目前, 国外多靶点 药物 设计策 略有 两类: 一是 将多 个单 一成分药物 进行组 合, 设计 复方 制剂。如 Com binato rX 公司 对 1 000多个美国 FDA 已批准 上市 药物进 行大 规模 系统性 组合 筛选, 从中找 出了几 十对小 分子药 物组合 物, 现 有 3种 进入临床研究 [ 23] ; 另 一是 寻找 可选 择性 作用 于多 靶点 的小 分子 化合物, 通过 将 2个 配体分 子的药 效团进 行嫁接, 设计 多靶点药物。如有学 者设 计了 乙酰胆 碱酯 酶和 5-羟 色胺转 运体的双重抑 制剂, 表现出同时对 2个 靶蛋白良好 的抑制作 用 [ 24] 。
机体是一个十分复杂的网 络系统, 它通过层次 与层次之 间、网络与网络之间、系 统与系 统之 间的联 系和 整合来 产生
生物学功能 [ 20] 。人们已认识到, 肿瘤、糖尿病 等疾病 的发生 及发展涉及到 机体调控网络中多 个基因 和信号 通路 [ 21]。针 对这些 复 杂 多 因 素 疾 病, 国 际 上 近 年 出 现 了 多 组 分 治 疗 ( m ulticom ponent therapeu tics) [22] 和 多 靶 点 治 疗 ( m ult-i ta rget the rapeutics) [4] 等多 靶 点药 物 设计 理 念, 这 与 中药 的 多组 分、多靶点、多途径整合 调节 治病特色不谋而合。
一个典型的网络由许多节 点和联接节点 的边组成, 其中 节点表示研究体系中 不同的个体, 而边 用来表示个 体间的关 系。与互联网、社交网 络等 其他 网络类 似, 构建生 物网 络首 先需要确定节点 和联 接所 表达的 含义。通 常将 节点定 义为 药物分子、靶蛋白或 基因等, 而 节点 间的联 接反 映蛋白 质与 DNA 相互作用关 系 ( 转录调 控关 系 )、药 物分 子与 靶蛋 白相 互作用关系、药物与疾病的相关性或药 物分子结构 间的相似 度等。例如, 在 Y ildir im 等构 建的 药物-靶 标网 络中, 节 点是 药物分子和靶 标, 而联 接则 是 D rugBank 数据 库中 描述 的药 物与靶标间 相互 关系 [16]。 生物 网络 构建 方式 目前 有 2 种: 一是利用公共数据 库中 提供的 代谢 网络和 基因 调控网 络图 等 ( 如 KEGG, http: / /www genome jp /kegg /) 进行 修 改; 另一 种是在获取节点间联接强度 数据后, 采用 Cytoscape, Pa jek等 生物网络绘图软 件构 建新 的网络 图。一些 常用 的相似 性度 量常被用来计算节点 间联接强度, 如采 用 T anim oto 系数来描 述药物分子结构的相 似性 [ 17] 。也有学 者提出 了一些 新的相 似性计算方法, 如 K e iser等提出基于化 学结构的靶 标相似性 算法 SEA ( sim ilar ity ensem ble approach) , 通过 配体 分子 间的 结构相似性来描述不 同靶点药理作用的相似性 [ 18] 。
中药蕴含着巨大的 新药创制潜力, 传统方剂是 发现多靶 点药物的不竭 源泉。运 用网络 药理 学方法 从传 统中 药中发 现药效物质组 , 进而针对多个靶标设计 治疗复杂多 因素疾病 的药物, 构建具有中国特色的多靶点药 物创制方法 学是中药 现代化研究领 域的崭新方向, 可望发展 形成基于网 络调控的 创新药物设计 理论。 3 基于网络生物学的现代中药创制方法学
第 36卷第 2期 2011年 1月
V ol 36, Issue 2 January, 2011
已被整理收录到 许多公 共数据 库中, 如 NCB I的 OM IM 数据 库 ( on line m ende lian inheritance in m an)已经收集了 众多疾病 的相关基因数据; UCLA 的 D IP数据 库 ( database of interac ting prote ins) 集 中 了 已 验 证 的 蛋 白 质-蛋 白 质 相 互 作 用 数 据; D rugbank数据库则提供包括 FDA 批 准的 1 350 个小分 子药 物在内的近 4 800个药物 分子及 其靶标 数据, 这些免 费或商 业数据库为开展网络 生物学研究奠定了坚实基础。
z ju edu cn
228
出网络生物学 [ 6]。随后, H opk ins提出了网络药理 学 [ 8], 试图 通过网络方法分析药物 与靶点及疾病间的相 互关系, 进而设 计能够同时作 用于多个靶点的创新药物。从 广义上讲, 网络 生物学和网络 药理学的 基本思 想都 是用复 杂网 络模 型描述 研究对象的生 物学或药理学性质, 通过 网络模型分 析因果关 系, 从而认识生命活动规律或药物对 机体的作 用机制等。这 类方法使用海量计算来 虚拟筛选及设计新药 , 因此 可显著增 加多靶点药物 的筛选命 中率, 降 低实验 工作 量, 提高 新药研 发效率。 1 1 网 络生物学在医药领域的应用 网络生物学 提供了从 网络角度研究复杂病理 进程的新思路, 因此在疾病 发生发展 机制研究方面 得到越 来越多 的应 用, 并可用 于发 现新药 靶。 Erg n等通过对基因网络的反向分析找出了与前列 腺癌迁移 和致死率相关 的关键基因 [ 9]; L im 等 通过系统 分析蛋 白交互 作用网络, 找到 了可 能导 致神 经退 行性 反 应的 蛋白 [ 10] ; M a ' ayan等建立了美国 FDA 批 准药 物与 靶点 间的 双向 网络, 并 将靶点放入蛋白交互作 用网络进行分析, 结果提示 药靶大都 分布在网络中 的 一些 特定 位置 [11]。 此外, 网 络生 物学 也为 研究药物毒性 作用提供了新途径, 如 X ie等通过分析蛋白-配 体网络, 揭示了胆固醇酯转运蛋白抑制 剂产生副作 用的分子 机制 [ 12] 。
中医治病 讲究辨证 论治, 注重 从整 体把握 病因、病 机以 及病症的系统变化, 以对机体功能状 态做出综 合判断。而方 剂配伍则注重 君臣佐使, 通过多味中药 的药性药味 相互配合 来实现对机体 失衡状 态的 承制调 平。这种 治病 理念 体现了 多成分、多靶点和网 络调控 治疗 策略, 可为 创制 基于 网络调 控的多靶点药 物提供启示和方法学指导。