计算机虚拟筛选技术在中药毒性研究中的探索与思考

近年来,中药安全性问题逐渐成为社会关注的热点,尤其是中药毒性研究更是中药研究的重点。因此,寻找高效的技术辅助中药毒性研究尤为关键。计算机虚拟筛选技术具有高效、便捷等优点,经过多年的发展,其技术理论已经趋于成熟,且在多个领域已被成功应用。通过对分子对接、机器学习、毒效团和分子相似性方法 4种主要的计算机虚拟筛选技术进行综述,并分析它们在中药毒性研究领域的应用和前景,为从事中药毒性研究的科研人员提供参考。     

后基因组时代的药物发现:趋势和实践

人类基因组计划深刻地影响了药物研究和开发的思路和策略，生命科学的研究方法和技术与药物研究的结合日益紧密，计算机信息技术也越来越多应用到药物研究过程中来。本文以实例说明了虚拟筛选、配体垂钓以及靶标的发现与确证方法在药物研究中的应用。     

中药研究中膜片钳技术的应用

膜片钳技术是一个应用范畴广泛、技术比较成熟的电生理技术,不仅可以用来记录离子通道的活动,与血清药物化学、分子生物学、光遗传学等结合应用目前已经非常广泛,通过膜片钳技术能够生动的观测到蛋白质分子的活动情况,深入了解离子通道的功能及细胞调控功能的物质基础。伴随中医药领域的现代化研究不断深入,借助膜片钳技术对离子通道的检测而对中药有效性和安全性进行有效的预测和筛选,将成为未来中医药领域研究中的一大趋势,本文对膜片钳技术以及中医药领域的应用进行综述。     

虚拟仿真技术在中医药领域的应用现状

基于虚拟仿真技术应用于中医药领域的研究现状,系统阐述并探讨该项技术在中医理论、中药、中医诊治、中医教育及中医药健康服务产业中的应用现状与发展前景,指出虚拟仿真技术已逐渐渗透到中医药领域的各个方面,但仍存在不足,比如虚拟仿真平台对药学类知识产权的重视程度不够;"仿真诊疗"和"现实诊疗"的互动不足;虚拟仿真技术与创新创业教育的融合力度不够等。但随着技术的完善以及应用的增多,这些问题终将迎刃而解,虚拟仿真技术终将在中医药领域有着重要的参考价值和广阔的应用前景。     

基于计算机模拟技术以埃博拉病毒跨膜糖蛋白为靶点挖掘中药抗病毒活性分子

目的基于埃博拉病毒跨膜糖蛋白(transmembrane glycoprotein of the Ebola virus,EBOV-GP)的三维空间结构,运用计算机虚拟筛选技术从中国台湾中医药数据库TCM@TAIWAN中寻找具有抗病毒作用的中药活性分子。方法以EBOV-GP为靶点,采用类药性评估、分子对接、分子动力学模拟以及吸收、分布、代谢和排泄(absorption、distribution、metabolism and excretion,ADME)预测等多尺度虚拟筛选策略,从TCM@TAIWAN数据库中挖掘候选药效分子,并分析候选分子与靶点的相互作用情况。结果以胺碘酮为阳性对照药物,筛选出4个类药性良好的中药单体ZINC85531496、ZINC85567560、ZINC85592968、ZINC33833122,与EBOV-GP亲和力及相互作用基团均优于胺碘酮。结论采用多种计算机虚拟筛选技术挖掘EBOV-GP抑制剂,可促进从天然产物化学结构数据库中提取、设计以及实验合成抗埃博拉病毒的药效分子。     

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。     

人机互动的中药信息系统设计

信息化时代,科学数据成为战略资源。中医药文化源远流长,在长期实践中积累了大量数据,而运用现代数据库技术架起中药宝库和现代科学的桥梁,对推动中医药现代化具有重要的现实意义。提出人机互动式中药信息系统的构建,设计构建由方剂、中药、物种、化学成分等组成相互关联的中药信息系统,以适应现代科研、教学的需求,特别要满足数据挖掘(KDD)、计算机辅助药物设计(CADD)等技术在中医药领域的应用,并详细阐述了系统框架及人机互动式个性化信息服务的查询功能。     

中药新药筛选新技术及实践

本文扼要概述了当前可运用于中药新药筛选的高通量筛选、生物芯片、分子生物色谱、高内涵筛选、网络药理学、蛋白质组学和计算机辅助虚拟筛选等新技术和新方法,并结合本单位研究开发实践,基于调脂代谢机理,将计算机辅助虚拟筛选技术,如分子对接、药效团、分子相似度等应用到中药新药的筛选、处方优化和作用机理研究中,为中药新药筛选研发工作提供借鉴。     

药物靶标预测技术在中药网络药理学中的应用

近年来,随着网络药理学逐渐兴起,特别是"网络靶标"概念的提出,引发了中医药新的研究热潮。其所强调的整体性与系统性和中医药理论不谋而合,能够很好的解释中医药的深刻内涵,包括中药作用机制解释,药效物质的寻找,君臣佐使配伍机制阐释等,更加适合中医药的学术特点和实际。而如何高效快速地识别大量的药物与靶标蛋白间的相互作用则成为中药网络药理学研究中的一个关键问题。药物-靶标相互预测技术作为一种高效而高通量的手段,能够减少成本,快速预测成分靶标,为中药网络药理学的应用奠定基础。事实上,针对庞大的化合物和靶标数据库,不同的预测方法和技术都被开发出来,并用于预测药物和靶标的关系,且已经有许多虚拟筛选技术成功的应用于网络药理学中。根据预测原理的不同,药物-靶标相互预测技术和策略大致可以分为4类,即基于配体的预测方法,基于靶标的预测方法,机器学习方法和组合应用的预测方法。该文就药物靶标预测方法及其在中药网络药理学的应用现状进行较系统的阐述,希望能够为广大中药研究者提供有益的参考和借鉴。     

计算机抗过敏方药筛选系统的研制与开发

依据公开报道的文献资料，从中医药临床运用的经验总结中，筛选防治过敏性疾病的有效中药与方剂，为新药的研制开发和临床医生治疗过敏性疾病提供思路及供备选的有效中药与方剂，是我国中医药研究的独有优势和便捷途径。计算机技术在社会经济各领域中的应用比较广泛，在中医药领域中的应用也不少，但大多是处于纯数据处理或科学计算，本系统是将计算机的数据库技术与科学计算相结合，     

中医药现代化研究中分子生物学技术的应用(二)

在中医现代化研究过程中，越来越多地虚用现代先进的科学技术，分子生物学及其技术作为一项重要的研究工具，亦被不断地用于中医药的研究，它从不同的角度，不同的层次对中医药理论进行进一步的阐释，文章总结近年来分子生物学应用于中医药研究的情况并作简要评述。     

非化学修饰的药物靶点发现技术在中药研究中的应用

中医药是我国的科学与文化瑰宝,具有数千年的临床用药经验。中医药在复杂疾病及慢性疾病防治方面具有显著优势,在当前全球肆虐的新型冠状病毒肺炎（corona virus disease 2019,COVID-19）防治中也彰显了其优势,但由于作用机制不清楚等问题严重限制了其推广应用。化学药治疗疾病作用机制明确,具有成熟的药物靶点发现技术,主要包括化学修饰技术和非化学修饰技术。中药具有多成分、多靶点的作用特点,应用化学修饰技术进行作用靶点的研究具有一定的局限性。因此,主要介绍细胞热位移分析、分子对接技术、药物亲和反应的靶点稳定性和表面等离子共振技术等非化学修饰的药物靶点发现技术的原理、操作流程和应用,并对其在中药作用机制研究中的潜在优势与不足进行讨论,以期探索出一种中药作用靶点发现模式,为中药作用机制的阐明提供参考与借鉴,助推中医药现代化进程。     

脂质组学在中药研究中的应用

脂质组学是对生物体中脂质的种类、功能和代谢途径进行系统性研究的一门新兴学科，通过比较不同生理或病理状态下脂质代谢网络的变化，发现疾病或药物的生物标志物和分子机制。脂质组学作为系统生物学的重要组成部分，与中医药的整体观及系统理论相契合，是促进中医药现代化研究的有力工具。主要对脂质组学技术进行简述，总结近年来脂质组学技术在中药药效、作用机制和毒性研究中的应用概况，并结合其他学科在中药药性理论和中药质量控制研究中的应用成果，为拓展脂质组学在中药研究中的应用思路，推动中医药传统理论与现代科学技术的有机融合提供参考。     

高分子材料在现代中药中的应用

将高分子科学的发展成果引入中药以提高中药现代化水平和科技含量,发展高分子科学在中药中的应用。方法:总结分析近几年国内相关文章,介绍目前中药中高分子科学的应用状况。结果:高分子材料如高分子超滤膜、凝絮剂被越来越广泛地应用于中药分离提纯;高分子材料辅料已广泛应用于中药制剂成型中;由于中药剂型比较单一及中药成分的复杂性,高分子材料作为药物载体应用于中药中还不是很广泛。结论:高分子材料作为一种高分子量的有机材料具有特殊的性能,其中较好生物相容性和可降解能力的高分子材料正被日益应用到中药制剂中,并且取得很好效果,不仅从中药制剂的质量上,而且推动着稳定、可控的现代中药进程,其应用发展前途非常广阔。     

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。     

化学蛋白质组学在中药现代化研究中的应用

如何借助现代化新理论和新技术诠释中药的科学内涵，是中药现代化进程中亟待解决的关键问题之一。化学蛋白质组学是利用能够与靶蛋白质发生特异性相互作用的化学小分子来研究和探测蛋白质组的技术。本文综述了化学蛋白质组学在中药有效成分筛选、靶蛋白质的发现、中药协同作用机制研究和中药新药研发中的应用，对该技术指导下的中药现代化研究进行了初步探讨。化学蛋白质组学为中药现代化研究提供了新的思路，将有助于从分子水平上深刻揭示中药的科学内涵，指导中药新药研发，更好地传承和发展中医药理论。     

组学技术在现代中药药理研究中的应用与思考

中医药的功效在日常临床实践中被不断地展现出来,它在改善人类健康状况以及预防和治疗疾病方面也越来越受到全世界的认可和欢迎。然而,中医药理念与现代药理学存在根本的差异,极大地阻碍了中 药现代化的发展。近年来,组学技术在中药研究中的应用备受关注,包括基因组学、转录组学、蛋白组学和代谢 组学等组学技术开始被应用于中药的研究。组学的研究不仅要强调一般水平或仅限于单一方面,多组学间应 该结合起来,合理整合、科学分析将更有助于系统深入地揭示中药功效的物质基础和作用机制。目前,多组学 联合应用对中药作用机制的研究正处于起步阶段,研究深度不够,仅仅是表面结果和现象的结合,还未达到真 正的融合。如何把多组学技术进行合理的融合和恰当的对接,共同为揭示中医药的科学含义服务,是一项值得 深入思考的课题。多组学技术联合网络药理学和生物信息学的方法来阐释中药多组分在分子水平的协同作 用,再结合整体水平中药作用机制的研究,能够帮助我们更精确地揭示中药的药理学机制。     

反向分子对接技术在中药作用靶点预测、有效成分筛选及作用机制探索中的应用

中药现代化研究逐步成为世界性的潮流。反向对接技术也逐步成为中药现代化研究的有利工具,将一个小分子药物对接在一组临床相关大分子靶标的潜在结合腔中,通过对结合特征的详细分析,根据结合紧密程度对靶标进行排名,从而潜在地鉴定可能与其作用机制或副作用相关药物的新分子靶标。近年来,为了探索中药的作用机制、筛选中药有效成分以及寻找药物作用于疾病的靶点,反向分子对接技术被广泛运用并取得了瞩目的成绩。该研究通过文献综述,总结反向分子对接技术应用于中药作用靶点、有效成分筛选及中药潜在作用机制探索的情况,为中药临床研究及新药研发提供更多的理论依据。     

应用代谢组学探讨中医药复杂理论体系的研究思路和方法

代谢组学是继基因组学、转录组学和蛋白质组学之后新近发展起来的一门学科,作为后基因时代的一种全新的组学技术,代谢组学以系统生物学为理论基础,以生物体液为研究对象,以现代谱学分析技术为支撑,对生物体内低分子量化学组分进行多维多息分析,最终以明晰机体生物学变化本质为目的。代谢组学近年来发展迅速,广泛应用于中医药研究领域,为研究中医药复杂理论体系提供了新的思路和研究平台。文章通过论述代谢组学用于中医药复杂理论体系中的中医藏象、中医证候、中医体质、中药复方等理论,充分显示出代谢组学在中医药复杂理论体系研究中的优势及广阔的前景。     

方剂药理研究的方法与思路

方剂是中医临床用药的主要形式、中医经验的载体,其配伍规、组方原则是中医药理论的精华。方剂药理研究是现代中医药研究的重点也是难点。由于病因、病机、中药药味及其组合方式的多样性,使得方剂的研究难度很大。结合现代科学技术对其加以研究对推进中医药理论现代化、科学化、创新发展具有重要意义。在运用现代药理学技术对方剂加以研究分析时应注重,坚持以中医理论为指导,结合运用现代系统论思想,采用现代科学手段,由简到繁,由宏观到微观,促使药理学与中医理论科学结合,从而全面揭示中药方剂防病治病的理论基础与作用机制。近年来对于方剂药理研究的方法主要集中在以下几个方面:全方研究、拆方研究、同类方剂对比研究、方剂剂型研究、煎服法研究、药代动力学研究。同时将方剂药理研究与生物化学、药物化学、分子生物学、中药血清药物化学、复方代谢组学、基因组学及蛋白质组学等现代科学技术相结合,有效的推进了方剂学发展。各种研究方法各有其适用范围及优势,但有时也存在一些不足,如中医整体观念、现代技术研究脱离中医理论存在局限性,整体与局部脱节,宏观与微观脱节,体内过程与活性评价脱节等,因此通过对以上实验研究方法加以探讨总结,明确中药方剂现代化研究的思路以期促进方剂研究更加合理有效的与现代科学技术相融合,避免局限性,促进方剂药理研究创新性发展。