多成分多靶点是对中药作用机制的表面认识

对中药方剂的作用机制研究，是中药科学发展的必然要求，是促进中药国际化应用的重要基础，应用现代科学理论和技术方法探索中药的作用机制，成为中药研究的重要内容。“多成分多靶点”的作用模式是近年来对中药作用机制的一种认识，对中药的研究发挥了一定的指导作用。本文根据近年来中药作用机制研究的进展和国内外对药物作用机制的研究趋势，认为中药作用机制实际上是两个复杂系统的相互作用，即药物有效成分组成的复杂物质体系和病理条件下药物作用靶点组成的复杂生物体系。正是由于这两个复杂体系的相互作用才达到了药物治疗疾病的目的。因此，本文通过大量资料分析认为，多成分多靶点解释中药的作用机制并不能反映中药的作用特点和机制，尤其不能反映药物多成分的有机组合和病理情况下的多靶点相互关联性的变化。中药的作用是由多种有效成分有机组合的物质组合与多种疾病相关靶点综合影响而相互作用产生的，这两个复杂体系的相互作用，可以用中药有效成分组来描述。     

基于复杂体系原理的中药复方药效物质“组合筛选”思路与方法

依据"中医药研究所面临的是一个复杂巨系统"与"中药复方是天然组合化学库"两种学说,指出中药药效物质化学组成多元化,而又具有多靶点作用机制,是一个具有大量非线性、多变量、变量相关数据特征的复杂体系.提出中药复方药效物质"组合筛选"研究的新思路与新方法:把组合化学"以分子最大的多样性模拟生物多样性"原理及数据挖掘技术引入到中药复方复杂体系研究领域.以中药复方组方药味的重组合分组及多种分离技术代替组合化学合成路线,以多种工业化分离技术的产物为"基本构造单元",创造"化学多样性"的中药复方药效物质组合库,并通过数据挖掘和知识发现,寻找中药复方"多成分、多靶点"的化学组成与作用机制的内在关联;探索针对中药药效物质复杂体系的"高通量药物筛选"新技术,为建立"最优分离"概念,以及开展相关精制技术应用系统优化设计提供依据.     

基于网络药理学方法预测银杏叶治疗心脑血管类疾病的有效成分及其潜在靶点

目的:采用网络药理学方法,研究银杏叶"成分-靶点-心脑血管相关疾病"复杂网络,预测银杏叶治疗心脑血管类疾病的有效成分及其潜在靶点。方法:建立药物分子-靶点相互作用的随机森林预测模型,对银杏叶化学成分进行靶点预测,然后构建和分析银杏叶"成分-靶点-心脑血管相关疾病"复杂网络。结果:对银杏叶的34个化学成分预测出多个作用靶点,结果得到了文献验证;进一步网络分析的结果初步揭示了银杏叶治疗心脑血管类疾病的有效成分和潜在靶点。结论:本方法可用于研究中药的物质基础和分子作用机制。     

有毒乌头类中药的毒效网络整合分析:思路与方法

中药的有效性和安全性不仅是中医药传承和发展的坚实基础,也是中医药服务于世界人民健康事业的根本前提。因此多学科交叉融合、整合分析中药毒效的物质基础、作用原理、毒效关系,揭示"有故无殒、中病即止"的科学内涵,是中药进入国际医药市场亟待解决的关键问题。利用复杂生物网络研究中药系统药理学和系统毒理学,构建可靠的中药药效物质作用靶标相关的分子效应和毒理学性质网络,反映特定疾病状态的相关生物实体的分子网络及毒性机制,整合效应物质作用靶标网络与疾病生物网络,通过网络拓扑学和动力学等方法分析"药物-靶点-疾病"网络和"药物-靶点-活性/毒性"网络中有效物质与疾病、成分与毒性的相互作用关系,检识出复杂网络模型中的靶点组合、通路组合、子网组合、药物组合等,大大提高了中药复杂药效物质的研究效率。作者主要基于其研究团队近年来开展的乌头类中药研究工作,重点介绍开展有毒中药的毒效网络整合分析研究的思路和方法。     

中药组效学研究的常用方法与技术研究概述

如何辨识有效成分是中药新药研究中的关键科学问题之一。中药作用的整体性、组成成分的多样性、作用靶点的复杂性以及成分间相互作用的难以预测性,使传统药效物质研究方法的效率普遍不高。基于"定量组效关系"研究思想,多组分药物的化学组成与其生物活性间同样存在定量相关关系,组效学研究可帮助辨识中药的有效成分。本文对目前组效研究中常用的方法和技术进行综述,为中药药效物质基础研究提供借鉴。     

方剂配伍的现代科学内涵探讨

方剂配伍作为中药复方的组成原则,是解析中药复方规律性的关键。立足中药复方与生物机体相互作用过程,从中药复方化学、药物代谢动力学和药物效应动力学3方面探讨方剂配伍的现代科学内涵。中药复方化学是解析方剂配伍现代科学内涵的基础,配伍引起的化学变化,包括量变和质变,属方剂配伍的化学内涵;方剂配伍能够改变药物的代谢动力学行为,通过调节药物代谢过程关键环节来影响复方疗效和毒性反应;方剂组成影响配伍疗效,为了研究方剂配伍治疗机制,提出了"疾病病理生理指导的药物靶点组合"方法来研究中药复方化学多成分作用于机体多靶点现象,为理解方剂配伍增效/减毒作用机制和推动中药复方现代科学研究提供参考。     

细胞通讯与中药药理作用

细胞是基本的生命单位,无论单细胞或多细胞生物,细胞需要与细胞之间以及与环境之间发生复杂精细的信息关系,生命活动包含了形式多样的细胞通讯,因此,细胞通讯关系对于认识疾病发生和药物作用机制具有重要意义。可以认为,许多不同的人类疾病是从一个共同的机制起病的,即细胞通讯系统出了毛病,药物无论是单一成分还是多种成分,大都是通过作用于细胞发挥药效,充当了胞间信号分子的角色。中医药强调人体整体平衡和辨证联系,中药通过多成分多靶点整体纠正疾病造成的机体失衡。中药药理学研究的任务是要应用现代生物学知识赋予中药现代科学内涵。细胞通讯网络途径中的多个环节涉及多种蛋白质-蛋白质相互作用,以及糖类物质的多方面复杂作用,大多中药含有较多的苷类、糖类、蛋白质等活性成分,这些成分（或者在体内转化为小分子的糖、多肽）具有作为调节受体功能的配基的条件,但在作用方式上要显得更加复杂。具有多成分、多靶点特点的中药能够调节免疫、调节细胞粘附、调节人体微生态平衡,可以多环节的恢复细胞间良性通讯。本文从细胞通讯的角度探讨了中药的“扶正祛邪”、“双向调节”、“活血化瘀”以及“归经”等作用。细胞通讯为中药药理作用模式提供了现代科学注释,从细胞通讯多个靶点来研究中药多种成分的多种方式的调节作用,有望可以真正揭示中药作用的实质。应用细胞通讯等现代生命科学技术加强对传统中医药深化研究面临着巨大的机遇与挑战。     

细胞通讯与中药药理作用

细胞是基本的生命单位,无论单细胞或多细胞生物,细胞需要与细胞之间以及与环境之间发生复杂精细的信息关系,生命活动包含了形式多样的细胞通讯,因此,细胞通讯关系对于认识疾病发生和药物作用机制具有重要意义。可以认为,许多不同的人类疾病是从一个共同的机制起病的,即细胞通讯系统出了毛病,药物无论是单一成分还是多种成分,大都是通过作用于细胞发挥药效,充当了胞间信号分子的角色。中医药强调人体整体平衡和辨证联系,中药通过多成分多靶点整体纠正疾病造成的机体失衡。中药药理学研究的任务是要应用现代生物学知识赋予中药现代科学内涵。细胞通讯网络途径中的多个环节涉及多种蛋白质-蛋白质相互作用,以及糖类物质的多方面复杂作用,大多中药含有较多的苷类、糖类、蛋白质等活性成分,这些成分（或者在体内转化为小分子的糖、多肽）具有作为调节受体功能的配基的条件,但在作用方式上要显得更加复杂。具有多成分、多靶点特点的中药能够调节免疫、调节细胞粘附、调节人体微生态平衡,可以多环节的恢复细胞间良性通讯。本文从细胞通讯的角度探讨了中药的“扶正祛邪”、“双向调节”、“活血化瘀”以及“归经”等作用。细胞通讯为中药药理作用模式提供了现代科学注释,从细胞通讯多个靶点来研究中药多种成分的多种方式的调节作用,有望可以真正揭示中药作用的实质。应用细胞通讯等现代生命科学技术加强对传统中医药深化研究面临着巨大的机遇与挑战。     

中药药效物质识别与作用靶标的表征确证技术研究进展

中药复杂体系中药效物质的识别及与作用靶标相互作用的表征确证,是困扰中药现代化研究的瓶颈难题。近年来,多种分子互作表征技术被成功应用于中药研究领域,用来识别和表征中药的关键药效物质与疾病作用靶点的分子间相互作用。这些研究结果为探索疾病发生发展的病理基础、诠释中药关键药效物质与其作用靶点精准互作的药效机制提供理论依据。通过对表面等离子体共振、等温滴定量热、生物膜干涉和微量热泳动4种主要的分子互作表征技术的原理、优势特点与应用进展进行综述,为中药现代化研究提供方法策略的参考依据。     

基于复杂网络的真武汤治疗糖尿病肾病的靶点作用研究

目的:从复杂系统角度对真武汤治疗糖尿病肾病的作用机制进行研究。方法:以"茯苓"、"白术"、"芍药"、"附子"、"生姜"为关键词检索中国中药化学成分数据库、Drugbank数据库和《中华人民共和国药典》(2010版)获取中药、成分、靶点信息,并建立数据集,以Cytoscape软件为载体,构建中药-成分-靶点之间的复杂网络模型,并推测出药物组方与作用靶点之间的关系。结果:中药-成分-靶点网络是一个多途径、多环节的小世界网络,部分节点度相对较低,且各药物的重复靶点较少,表明该网络具有无标度属性;聚类结果表明,各味中药中至少含有一种有效成分与靶点存在作用关系。结论:真武汤在糖尿病肾病的治疗中存在能够作用于相关靶点的有效成分。     

网络药理学在中药研究中的最新应用进展

中药具有多成分、多靶点、系统调节的特点,与近年来发展起来的网络药理学核心思想不谋而合。因此,将网络药理学引入中药的研究,有助于透彻了解中药治病的整体性和系统性。从预测和辨识中药作用靶点及活性成分群、阐明作用机制、科学解释组方规律、发现新的适应症、发现新的活性化合物及与组学技术结合应用等几个方面,对网络药理学在中药研究中的最新进展进行综述,以期有更多的人了解和应用这一新技术。     

Application of Connectivity Map Database to Research on Chinese Materia Medica

The connectivity map(CMAP) database is established initially to connect biology, chemistry, and clinical conditions, which helps to discover the connection of disease-gene-drug. The CMAP approach has been applied in the field of drug discovery and development, which is widely recognized. In recently years, CMAP analysis has been applied in the research on Chinese materia medica(CMM). The study of CMM is facing a wide range of challenges, such as complicated ingredients, multiple targets, multiple pathways of action and complex functioning mechanism. The idea of employing CMAP in the CMM research has brought a new perspective for researchers and provides a systematic method for elucidating the mechanism of CMM.     

基于高生物利用度的创新组分结构中药制剂技术研究

中药制剂现代化是目前中药发展进程中的主要方向,而中药是一个具有多组分、多途径、多靶点整体作用特点的复杂体系,存在着物质基础尚不明确、作用机制不清晰等问题,这些都制约着中药制剂现代化的发展。加强中药组分的理论探索,提高组分制剂技术水平,促进中药组分制剂的发展,对实现中药现代化具有重要的意义。以"组分结构"理论为指导,从原材料前处理工艺和制剂成型技术2个方面系统阐述,以提出高组分生物利用度为目的,论述创新组分结构中药制剂的研究思路。     

基于系统生物学的计算机辅助药物设计中药研发新模式

随着人们对疾病的复杂发病机制的认识逐步加深,使得多靶标的药物开发成为一种必然趋势。中药以其多成分、多靶标整体调节的作用特点而受到越来越多的关注。从整体水平上阐明中药的有效物质基础及作用机制,是当前中药研究与开发的关键,而原有研发模式已不能满足深入系统地挖掘中医中药精髓的需求。作者经过大量的文献调研,发现随着系统生物学的快速发展,各种系统生物学技术被广泛应用于中药研发领域,与此同时,计算机辅助药物设计(CADD)技术在中药活性成分筛选、靶标发现、毒性预测、处方作用机制研究等方面也表现出独特优势。系统生物学及计算机辅助药物设计技术的广泛应用,将为从整体水平阐明中药作用机制提供新的思路与方法。因此,本文在分析当前中药开发的模式、综述系统生物学新技术和计算机辅助药物设计在中药研究中的作用的基础上,提出一种基于系统生物学技术和计算机辅助药物设计相结合的中药开发新模式,为中医药复杂理论体系研究、中医药现代化提供强有力的工具和手段。     

基于网络药理学的黄芪建中汤治疗慢性萎缩性胃炎作用机制研究

目的筛选黄芪建中汤中治疗慢性萎缩性胃炎的主要活性成分,预测活性成分的作用靶点,建立单味药-活性成分-作用靶点网络,进一步探讨黄芪建中汤治疗慢性萎缩性胃炎的潜在作用机制。方法采用中药系统药理学技术平台(TCMSP)中的药动学参数[口服利用度(OB)和药物相似性(DL)]筛选黄芪建中汤的潜在活性成分,整合靶点预测网站服务器(STPD)与人类基因数据库(Genecard)、人类孟德尔遗传数据库(OMIM)预测和筛选其治疗慢性萎缩性胃炎的作用靶点,借助Cytoscape构建"单味药-活性成分-作用靶点"网络。通过Systems Dock Web Site对4个主要活性成分与作用靶点进行分子对接验证。采用String数据库与Cytoscape软件绘制蛋白质相互作用网络,并利用Dis Ge NET数据库对作用靶点类型进行归属。采用DAVID数据库对黄芪建中汤作用靶点进行生物功能及代谢通路分析。结果通过OB和DL参数筛选得到118个潜在活性成分,共涉及16个作用靶点,与疾病靶点有关的活性成分为52个,主要通过调控癌症通路、病灶黏连、精氨酸和脯氨酸代谢、血管内皮生长因子(VEGF)信号转导与神经营养因子信号通路等发挥对慢性萎缩性胃炎的治疗作用。结论黄芪建中汤对慢性萎缩性胃炎的治疗作用体现了中药多成分-多靶点-多途径的特点,为阐释其治疗慢性萎缩性胃炎的作用机制与物质基础提供了科学依据。     

五子衍宗丸治疗男性不育症的网络药理学探讨

目的:基于网络药理学探讨五子衍宗丸治疗男性不育症的物质基础及作用机制。方法:应用中药系统药理学分析平台(TCMSP)筛选五子衍宗丸中的活性成分和作用靶点;应用Gene Cards,OMIM,Pharm Gkb数据库筛选男性不育症的疾病靶点;应用R语言软件筛选药物与疾病共同靶点,应用Cytoscape软件构建药物-活性成分-疾病-靶点互作网络;应用STRING平台构建共同靶点蛋白互作网络(PPI);应用Clue Go插件对共同靶点进行基因本体(GO)分析,并应用R语言软件对共同靶点进行京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集。结果:从五子衍宗丸中共获得72个有效活性成分,得到35个五子衍宗丸治疗男性不育症的可能靶点,这些靶点主要涉及氧化与抗氧化活性等生物学过程,并主要富集在磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt),缺氧诱导因子-1(HIF-1)等信号通路上。结论:通过网络药理学证实了五子衍宗丸多成分、多靶点、多途径的作用特点,预测了五子衍宗丸治疗男性不育症的可能作用机制,为进一步研究其活性成分和作用机制提供理论依据。     

基于网络药理学的女贞子-黄芪药对的抗癌机制

目的:筛选女贞子-黄芪药对抗癌治疗的主要活性成分,预测活性成分的作用靶点,建立药物成分-活性成分-作用靶点网络,进一步探讨女贞子-黄芪药对抗癌治疗的潜在作用机制。方法:采用中药系统药理学技术平台(TCMSP)中筛选女贞子-黄芪的潜在活性成分,采用Dis Ge NET数据库与人类孟德尔遗传数据库(Online Mendelian Inheritance in Man,OMIM)预测和筛选其治疗癌症的作用靶点,采用omicshare平台(http://www. omicshare. com/)对药物靶点和疾病靶点进行匹配。借助Cytoscape软件构建"药物-活性成分-关键作用靶点"网络。采用String数据库构建蛋白质相互作用网络。采用DAVID数据库对女贞子-黄芪关键作用靶点进行生物功能及代谢通路分析。结果:通过筛选得到33个药物活性成分,共涉及203个作用靶点,与疾病靶点有关的活性成分为14个,主要通过调控ERBB2,AR,SRC,EGFR,ESR1等靶蛋白及癌症中的蛋白多糖通路、癌症通路、癌症中的微小mRNA(micro RNA)等通路等发挥抗癌治疗作用。结论:女贞子-黄芪药对对癌症的治疗作用体现了中药多成分-多靶点-多途径的特点,为阐释其抗癌治疗的作用机制与物质基础提供了科学依据。     

中药复方有效成分组相关研究方法的研究进展

中药复方是中医学中的宝贵财富,多成分、多靶点是其优势和特色所在。但由于中药复方成分复杂,作用机理不清,量-效关系缺乏科学的数据支持,严重阻碍了中医药的现代化和国际化进程。中药复方有效成分组是指中药复方中与该复方临床治疗目的密切相关的所有药理活性成分。随着有效成分组概念的提出,中药复方的有效成分组研究日益受到人们的关注。本文对中药复方有效成分组的基本原理和近几年开展的相关研究方法进行了综述,主要介绍了化合物群分析法,指纹图谱分析,药代动力学,高通量药物筛选等技术在中药复方有效成分组研究中的应用,这不仅有助于推动民族药物的继承和发展,为新药开发提供思路和技术上的参考,同时也有助于促进中医药现代化并最终走向世界。     

多成分体系下中药活性成分生物药剂学研究进展

药物生物药剂学属性(溶解性、渗透性等)在了解药物体内过程、筛选药物、评价给药系统等方面发挥着越来越重要的作用。中药活性成分复杂、结构类型多样,生物药剂学为中药成分体内过程的预测与研究提供了思路与途径。多成分体系是中药与化学药物的主要区别之一,多成分体系下的中药活性成分的生物药剂学分析已成为研究热点之一,笔者对中药多成分体系下生物药剂学分类系统的构建现状和应用情况进行综述,以期为该领域数据整合、理论归纳以及系统构建提供参考,并为中药传统理论研究以及药品的开发提供新思路。