基因芯片技术在中药研究中的运用

基因芯片作为高通量筛选技术，为中药研究的信息分析提供了技术手段，该技术可以获得样品中大量基因序列的表达信息，能够解决高通量基因表达平行分析的问题，可广泛用于分析中药成分、寻找特异性的中药反应基因、探讨中药药理机制，也为发展中药给药个体化和开发新药提供了新的方法，可望成为基因组学与中药学研究间的桥梁。     

高通量分子捕捉系统研究中药的思路与方法

目的:本文提出以高通量分子捕捉系统研究中药的思路和方法。方法:以简单的分子系统和复杂的生物系统对信号分子捕捉和响应的特点为基础,分析了简单的单一蛋白质分子系统对中药混合物中的活性分子具有的特异性捕捉作用,蛋白质分子捕获活性分子后产生的信号变化可被检测系统检知,且反应易于分析,因此,以蛋白质分子为基本构件构建分子捕捉系统,可将目前所有药物作用机制涉及的约500种蛋白靶标分子构建成适于分析、研究的高通量分子捕捉阵列,从而对中药进行全方位研究。结果:将含药材料的获得和处理技术、高通量分子捕捉阵列、高通量检测技术和自动化数据处理系统整合、集成为高通量分子捕捉系统,可以突破现有研究方法的限制,对中药进行多方位的研究。结论 采用高通量分子捕捉系统研究中药可突破目前中药研究的方法学限制。但将此设想用于研究实践尚需大量工作。     

高通量技术与网络药理学在中药活性成分筛选中的应用

目的:解决中药活性成分筛选的技术瓶颈。方法:根据实验室前期研究结果和相关文献,分析了有关通量研究技术,总结了课题组在网络药理学的指导下利用通量技术筛选中药活性成分。结果:快速制备、高通量筛选、高通量生物芯片技术以及组合药靶网络对于中药活性成分筛选、毒性成分排除、药物分子机制研究均有重要价值,是中药现代化及网络药理学研究的关键技术。结论:高通量技术与网络药理学相结合可提高中药活性成分筛选的效率。     

高通量分子捕捉系统研究中药的思路与方法

目的：本文提出以高通量分子捕捉系统研究中药的思路和方法。方法：以简单的分子系统和复杂的生物系统对信号分子捕捉和响应的特点为基础，分析了简单的单一蛋白质分子系统对中药混合物中的活性分子具有的特异性捕捉作用，蛋白质分子捕获活性分子后产生的信号变化可被检测系统检知，且反应易于分析，因此，以蛋白质分子为基本构件构建分子捕捉系统，可将目前所有药物作用机制涉及的约500种蛋白靶标分子构建成适于分析、研究的高通量分子捕捉阵列，从而对中药进行全方位研究。结果：将含药材料的获得和处理技术、高通量分子捕捉阵列、高通量检测技术和自动化数据处理系统整合、集成为高通量分子捕捉系统，可以突破现有研究方法的限制，对中药进行多方位的研究。结论采用高通量分子捕捉系统研究中药可突破目前中药研究的方法学限制但将此设想用于研究实践尚需大量工作：     

代谢组学技术在多组分中药药代动力学中的应用

传统的药代动力学研究的是单一或者几种有效成分在生物体内的动态变化过程。中药的多组分、多靶点、多效应等特点决定了其药代动力学的复杂性。药代动力学研究的片面性将限制人们对中药、复方制剂的药理和毒理认识的准确性,已成为中医药现代化研究中的瓶颈之一。代谢组学技术依托先进的高通量测试平台和多种大数据挖掘技术,能够同时获得并分析数百种甚至数千种小分子物质的波动情况,为复杂组分的PK 研究提供了新的契机。本文综述了2010年以来多组分中药的药代动力学研究进展,介绍了代谢组学技术在其中的成功应用,重点介绍了两种新的整合了代谢组学和传统PK思想的中药方证代谢组学和中药多组分药代动力学研究策略（Polypharmacokinetics,Poly-PK）,并展望了两种研究策略在中药药理学研究中的发展前景和所面临的技术挑战。     

基于高通量分子对接虚拟筛选SARS-CoV-2 3CL水解酶中药小分子抑制剂及抗新型冠状病毒肺炎（COVID-19）的中药及其复方预测

目的基于中药系统药理学数据库和分析平台TCMSP,运用计算机虚拟筛选技术寻找新型冠状病毒(SARS-CoV-2)3CL水解酶的中药小分子抑制剂,推测潜在抗新型冠状病毒肺炎(COVID-19)中药及中药复方。方法以SARS-CoV-2 3CL水解酶蛋白为靶点,利用Autodock Vina软件和Python脚本实现高通量分子对接,结合"ADME-Lipinski"规则进行再次筛选,以优选活性成分,推测关键中药及复方。基于网络药理学角度,构建成分-靶点-通路网络,推测核心药对的作用机制。结果以SARS-Co V-2原配体为阳性对照,筛选出66个药动学性质良好的天然小分子抑制剂,优选出12味中药单味药,2个中药药对甘草-桑白皮和金银花-连翘,以及桑菊饮、桑菊饮合银翘散加减等12个中药处方作为抗SARS-CoV-2的候选方案。结论基于高通量分子对接技术虚拟筛选SARS-CoV-2 3CL水解酶的中药小分子抑制剂及中药,结合网络药理学分析潜在分子机制,为中药抗击SARS-Co V-2提供了科学指导与理论依据。     

基因表达谱芯片技术进展及其在中药网络药理学研究中的应用

近年来网络药理学为阐明中药复杂化学体系与复杂生物系统的相互作用提供了新的思路,然而由于相关研究所需信息量大,传统的分子生物学技术已难以达到研究需要。全转录组表达谱芯片通过对基因表达进行高通量检测和分析,为中药复杂体系的作用机制研究提供重要技术支持。文章介绍了基因芯片技术在网络药理学的最新应用进展,以白脉散有效成分组研究为例,介绍了表达谱芯片技术的基本应用方法,分析了表达谱芯片技术在中药网络药理学研究中应用的前景。     

基质辅助激光解吸电离质谱法在中药领域的应用进展

中药具有丰富的化学成分和复杂的作用途径，在治疗和预防疾病方面疗效显著，为保证中药质量及开发新药，一些分析检测方法应运而生。基质辅助激光解吸电离质谱法（MALDI-MS）是一种“软电离”的新型质谱技术，具有高通量、高灵敏度、低成本、低样品消耗量、线性范围宽、电离温和、适用于热不稳定物质等特点，为中药的分子水平研究提供了技术支撑。目前该技术被广泛用于中药成分分析和组学研究领域，在药材真伪鉴别、分子实时筛选和构建活性成分的代谢网络途径方面发挥重要作用，其中，选择合适的基质和样品制备技术是保证检测效果的关键。随着新型基质的开发与优化、样品制备技术的不断完善、MALDI-MS与多种分析方法的联用，将会大幅提高其检测效果。基于此，笔者概述了MALDI-MS在中药领域的应用情况，包括高通量检测中药活性成分、监测机体内药物及其代谢物状况、原位可视化表征中药活性成分组织分布信息等，并探讨了MALDI-MS的应用前景和不足之处，以期为中药成分鉴定、药物利用及代谢的相关研究提供技术支撑。     

中药高通量转录组研究进展

中药是中华传统文化的瑰宝,是中华民族智慧的结晶。新方法技术的不断应用使得中药研究与时俱进。高通量转录组研究经过数年的发展,已经成为一项较为成熟的研究手段。该文对中药转录组研究概况进行了综述,比较了Roche公司的GS FLXTM平台和Illumina公司的HiSeqTM2000平台两大测序平台,介绍了中药转录组分析的流程,并以西洋参和金银花为例,阐述了中药转录组研究的特色。对传统中药进行高通量转录组研究,可以从整体水平上了解目标物种的功能基因概况,明确活性成分的代谢通路,为中药研究奠定分子生物学基础,为传统中医药理论提供现代生物学阐释。但是,目前的中药转录组研究仍面临着分子基础薄弱,测序投资成本高,分析人员紧缺等困难。未来,伴随测序技术的发展与完善,转录组与蛋白质组、代谢组等组学的联合应用,将为开创高通量筛选与高效率研发相结合的新型中药产业发展模式奠定坚实的基础。     

高通量药物靶位基因筛选的策略与方法

目的 探讨药物靶位基因高通量筛选的策略与主要方法，为现代药物研究提供新的理念。方法 以国内外有影响的杂志有代表性的文献为依据，重点就药物靶基因在药物研发中的重要性、药物靶基因筛选的几种策略及主要方法进行分析、归纳和综述。结果与结论 人类基因组计划的实施和发展，为生物研究和制药工业提供了大量的基础信息和资料，同时也催生了许多高通量筛选检测技术，给传统制药的“瓶颈”－药靶筛选提供了新的契机。     

中药活性成分生物合成途径解析研究方法进展

中药活性成分是中药发挥药效的物质基础，是道地药材形成的关键，研究中药活性成分的生物合成及其调控机制对解析道地药材形成机制具有重要意义，同时能够为利用合成生物学生产中药活性成分提供元件。随着组学技术、分子生物学技术、合成生物学技术、人工智能等的发展，中药活性成分生物合成途径的解析也进入了高速推进的阶段，新方法新技术的应用，推动对中药活性成分合成途径的解析，也使这一方向成为分子生药学研究热点。目前，研究人员已经在人参、丹参、甘草、雷公藤等多种中药的活性成分生物合成途径解析研究中取得成果。该文系统梳理当前常用的中药活性成分生物合成功能基因研究方法，重点阐述了以多组学技术为基础的基因元件挖掘，以及以候选基因为对象的植物体内外基因功能验证；并对近年来涌现的新技术新方法，如高通量筛选，分子探针，全基因组关联性分析，无细胞体系，计算机模拟筛选等进行总结，通过该文的综述为中药活性成分生物合成途径解析提供参考。     

基于中医治疗血液病方剂的中药组合规律数据挖掘

目的:应用中药信息技术,分析中医治疗血液病验方的用药特点及组合规律。方法:建立血液病中药方剂数据库,其中包含296个验方;采用矩阵比较法探讨血液病验方的复杂信息。结果:分析发现单味药黄芪在验方中出现的频率最高,其次为当归。药对中,黄芪-当归出现的频率最高。药群中,黄芪-当归-熟地黄出现的频率最高。结论:黄芪是治疗血液病的首要中药。黄芪-当归是治疗血液病方剂中的核心药对。中医治疗血液病用药大多以补气健脾药、补血养血药、凉血药为主。本研究利用信息分析技术揭示了中医治疗血液病验方中药的组合规律。     

基于数据挖掘的黄疸病中药组方配伍规律研究

目的：采用数据挖掘方法分析治疗黄疸病的中医用药组方配伍规律,为中医诊疗黄疸病提供经验参考。方法：对纳入的湖北省中医院1960-1978年间,诊断为黄疸病的住院病历处方信息进行录入,对方剂信息预处理后使用关联规则方法中的Apriori算法分析方剂的配伍规律。结果：对3 404首方剂进行分析,共计327味中药,处方药味数量集中在10-12味之间。对327味中药进行频数统计分析,确定了治疗黄疸病的中药处方中中药使用频次,使用频次较高的前50味中药多为利水渗湿药、清热药、补虚药、理气药、活血化瘀药、消食药、化湿药、泻下药、化痰药等。对327味中药进行关联规则分析,共提取常用药对27对,常用角药24对,该药对及角药多具有清热利湿、疏肝活血、理气和胃、消食、清热泻下及活血清热类等配伍规律。结论：应用数据挖掘中关联规则和频数统计方法分析黄疸病的中医用药规律,初步揭示了该时期治疗黄疸病的用药经验,为我们开展进一步的研究提供了思路。     

近十年中药药代动力学新技术新方法概述

中药具有多成分、药效物质不确切的特征,长期以来中药药代动力学的研究存在许多困难。新的仪器、分析技术的出现,提高了中药体内成分分析的灵敏度,使得中药多成分药代研究成为可能。目前认为,在中药药代动力学研究中同时监测多个成分的药代动力学特征是十分有必要的,"中药多组分整合药代动力学研究""中药药代标记物""代谢组学"的研究思路较好地解决了这个问题。但目前的研究仍然存在许多争议,本文对近十年中药药代动力学的新技术与新方法进行综述,希望对中药药代动力学研究提供借鉴。     

生物芯片技术与中药作用机制研究的思路与方法

本文主要探讨了利用生物芯片与高通量筛选技术研究中药作用机制的思路和方法。用人类蛋白芯片和细胞芯片,研究确定中药成分作用的靶标;并用靶标分子提取、分离相应的中药药效成分;再用中药药效成分作用于带有靶标分子的细胞或相关机体,通过基因芯片和抗体芯片检测细胞基因谱表达活性、细胞表面分子和分泌分子表达活性或机体血清活性分子含量等,并通过高通量筛选系统分析并得出结论,从中药有效成分作用的靶标定位及其对细胞、器官、系统乃至机体不同层面的功能状态影响,研究中药的作用机制。     

近五年中药提取物多成分药代动力学研究进展

中药提取物多成分药代动力学研究同时分析多种活性成分在生物体内的吸收、分布、代谢和排泄特征,阐述中药复杂体系的体内过程,对于帮助揭示中药药效物质基础具有重要意义。近年来,随着中药研究思路、技术和方法的发展,研究者对中药提取物开展了广泛而深入的药代动力学研究,取得了显著的进展。该文对近五年来中药提取物多成分药代动力学研究进行综述,主要从生物样本分析技术、中药复杂体系的药代动力学特征、中药炮制和疾病状态对中药提取物药代动力学的影响这几个方面进行归纳总结,以期为中药提取物的质量控制、产品开发及临床合理应用等提供参考。     

近十年中药注射剂药代动力学研究进展

中药注射剂疗效确切、临床应用广泛,但是其安全性问题也日益受到关注。中药药代动力学对指导中药注射剂给药方案设计、提高临床用药的安全性和有效性具有重要意义。近年来,随着中药研究思路、技术和方法的进步,研究者对中药注射剂开展了广泛而深入的药代动力学研究,取得了显著的进展。该文对近十年来中药注射剂药代动力学研究进行综述,主要从基于分析技术的临床前体内经时过程、分布、代谢和排泄研究、中药注射剂组分相互作用、疾病状态的影响、中药注射剂与化药相互作用以及中药注射剂临床药代动力学研究这几个方面进行归纳总结,以期为中药注射剂的质量控制、产品开发及临床合理应用等相关研究提供参考。     

色谱联用技术在中药及民族药物代谢组学研究中的应用进展

由于中药及民族药生物样品中未知化合物种类多、组成复杂、代谢物浓度差异大等原因,导致精确分析代谢产物有一定难度。色谱-质谱联用技术结合了色谱卓越的分离能力与质谱准确的定性定量优势,应用于分析中药及民族药物中的单味药与复方药物的代谢组学,已成为药物代谢组学研究的理想工具。综述色谱-质谱联用技术(GC-MS、LC-MS)在中药及民族药代谢组学研究中的应用进展,为中药及民族药物的进一步研究提供参考。     

基于流式细胞术和基因组survey分析的地黄基因组研究

目的地黄Rehmannia glutinosa是我国传统中药,具有较高的药用价值和经济价值。利用流式细胞技术和高通量测序技术,分析了地黄基因组大小和特征等信息,为绘制地黄全基因组精细图谱提供依据。方法将已知基因组大小的大豆Glycine max和辣椒Capsicum annuum作为对照,用流式细胞技术估算地黄基因组大小。然后利用高通量测序技术对地黄基因组进行survey分析,通过生物信息学分析获得了地黄全基因组重复序列比例、基因组杂合度以及GC含量等信息。结果根据流式细胞实验结果,地黄基因组大小介于大豆和辣椒之间,估算地黄基因组大小应在2.00~2.12 Gb。通过高通量测序,获得了132.79 Gb高质量的数据,总测序深度约为66.40×,估算地黄基因组大小为2.03 Gb。根据Kmer分布情况,估算地黄基因组重复序列比例为78.48%,杂合度为1.93%,GC含量为37.27%。从基因组基本结构特征上看,地黄基因组属于高重复、高杂合、大基因组的复杂基因组。结论获得了地黄基因组大小和特征等信息,这些信息将为绘制地黄全基因组的精细图谱奠定基础,也为阐明地黄有效成分的生物合成和调控途径提供依据。     

中药对皮肤浅部真菌病抑制作用的研究进展

皮肤浅部真菌病简称癣,其流行广泛,在中国发病率较高。抗真菌类中药对皮肤浅部真菌病的致病菌抑制效果好,价格较西药便宜,对人体副反应小,耐药性低,资源也丰富。因此寻找抗真菌的中药成为了研究热点。高通量测序技术可以了解中药干预前后真菌的基因变化情况,真菌关键基因产生突变的情况,可以为中药诊治皮肤癣菌病提供理论支持和新的研究方向。本文将就中药对皮肤浅部真菌病致病菌的抑制作用及作用机制、高通量测序在微生物领域中的应用及出现的问题与展望等方面进行阐述,为中药在临床诊疗皮肤浅部真菌病中提供理论依据。