中药网络药理学研究流程及代表性数据库工具

网络药理学突破了"一药一靶"的限制,在系统生物学层面上探索药物对人体的作用机制,尤其在以中药为代表的复杂体系的药理研究中有着不可替代的优势。近年来,网络药理学研究在中药新活性化合物、中药药理学、中药毒理学、中药配伍规律等研究领域中均得到了广泛应用,深化了中药的研究层次。对网络药理学的基本流程及研究流程中各环节常用的数据库进行梳理,包括中药化合物信息数据库、化合物靶点和疾病靶点预测数据库、基因富集分析数据库等,以期为网络药理学在中药研究中的应用提供参考。     

基于Citespace解析网络药理学在中医药领域的研究热点及可视化分析

目的 可视化分析网络药理学（NP）为中医药领域的研究热点，梳理该领域的研究进展，为后续该研究方向及思路提供参考。方法 本研究纳入2020年5月前发表在中国知网数据库（CNKI）以及科学引文索引数据库（WOS）中与中医药领域相关的NP文献，运用EndNote X9.1进行文献管理，应用CitesPace 5.6.R5软件对该领域的发文数量、关键词、研究机构、作者以及共被引情况进行知识图谱形式分析。结果 本研究最终纳入中文文献1 331篇，英文文献313篇。中医药相关领域的NP研究发文数量自2017年后增长显著。国内以王博龙、秦雪梅以及吴嘉瑞为核心团队在中文期刊发文量最多，王永华团队在英文文献发文中处于领先地位。国内相关文献呈现中医药院校及附属机构合作密切的特点，英文文献则跨区域合作较为频繁。文献关键词分析显示目前NP在中医药领域的研究热点主要集中在恶性肿瘤、冠状动脉粥样硬化性心脏病、糖尿病以及骨质疏松症等疾病，NP在中医药领域的研究对象呈现单药、药对、复方以及类方的递进趋势。共被引可视化结果显示该领域高引用文献多集中在NP中医药研究的数据库及方法原理上。结论 NP在中医药领域的研究数量呈...     

人参皂苷改善胰岛素抵抗的网络药理学

目的采用网络药理学方法探索人参皂苷改善胰岛素抵抗的作用。方法将19个胰岛素抵抗关键靶点与52种人参皂苷进行分子对接,再把筛选出来的成分与磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMPK)、过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)、磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)和c-Jun氨基末端激酶(JNK)信号通路上的31个靶点对接,并通过Cytoscape3.2.1软件进行网络分析。结果 17个化合物protopanaxadiol、protopanaxatriol、notoginsenoside、6'-malonylginsenoside Rd1、gypenoside LXIX、ginsenoside Rh2、ginsenoside Rg1、ginsenoside-Rb2、ginsenoside-Rc和ginsenoside Rb3,ginsenoside-Rs2、ginsenoside Rh3、ginsenoside-Ra0、ginsenoside Rf、ginsenoside-Ra1、ginsenoside-Ra2、ginsenoside-Rs1与4条信号通路的蛋白具有很强的相互作用,其中前10个成分已有文献验证。结论后7种人参皂苷成分也可能是改善胰岛素抵抗的靶点。     

中医药网络药理学:《指南》引领下的新时代发展

中医药凭借整体观和两千多年来临床使用天然药物的实践经验,在疾病的预防和治疗中有独特优势.中医药诊疗思想和丰富临床经验中的"整体"特色孕育了以"网络"和"系统"为特色的新一代研究模式.该模式在生物医学大数据和人工智能时代得到了快速发展,其中有代表性的研究领域——"网络药理学"为人工智能与中西医学交叉研究、分析海量生物医学...     

网络靶标:中药方剂网络药理学研究的一个切入点

目前中药研究的一个重点和难点问题是理解中药方剂复杂化学体系与病证复杂生物系统的相互作用.作者通过多年研究,从网络药理学、系统生物学角度对该问题提出“网络靶标”这一新的概念与方法.网络靶标概念指的是将病证生物分子网络当作靶标,由此设计和预测最佳的药物干预方式.网络靶标方法旨在将病证、方药映射于生物分子网络,然后在网络上对病证与方药的关系进行机制性的计算、分析与预测,以期发现药效物质及其作用机制,阐释方剂配伍规律与方证关联,并进行组方用药的理性设计.该文概述作者课题组在网络靶标方法及其在中药方剂中的应用进展,希望能为中药方剂的网络药理学研究提供参考.     

网络药理学:中医药现代化研究的新契机

简要介绍网络药理学的概念与研究方法,并通过对传统中医药学理论和中药复方有效成分组学的思想相比较对比,探讨网络药理学思想在中医药研究中的应用前景。     

蒙药药理学网络课程建设

此文论述了网络课程在教育领域的发展现状、前景,探讨了网络课程教学在蒙药药理学教学中的必要性,以蒙药药理学网络课程设计与建设作为研究内容,分析了蒙药药理学网络课程的形成及影响。随着网络信息技术的不断发展和广泛应用,各高等院校都已经意识到了数字化教育在培养学生创新思维能力、促进学生学习积极性和自主学习能力方面,有着不可代替的作用。因此,蒙药药理学网络课程应设置理论教学、实验教学录像、在线测试、课程答疑、蒙药药理学研究新进展等多种模块,从而将其建设成一个提高师生信息化水平、有利于学生自主学习、以学生为主的课程。但网络课程不能完全替代传统课堂教学,所以在传统课堂教学的基础上结合网络课程,通过系统性的教学设计,将课堂教学和网络课程教学有机结合形成一种混合式教学模式。这样学生既可以温习课堂教学内容,又能拓展知识面,不仅发挥了网络课程教学的优势,还提高了教学质量和教学效果。     

网络思维和网络分析在经络研究中的应用前景

采用文献回顾的方式,将网络思维的认识论和网络分析技术的方法论相结合,从复杂网络的新视角探讨经络研究.结果表明经络可以看作是由腧穴和经脉所构成的复杂网络.网络分析的思维和方法应用于经络分析的范式正在形成,有望对理解经络实质和指导临床实践产生深远的影响.     

附子多成分作用靶点预测及网络药理学研究

目的:以常用中药附子为例,探索以中药化学成分预测其作用靶点,并构建中药多成分-多靶点网络.方法:根据1 401个美国FDA批准上市药物的分子结构及其相应靶点数据,采用随机森林法建立靶点预测模型;进而依据附子所含化学成分预测其作用靶点,并据此构建附子多成分-多靶点网络.结果:以附子的22个化学成分预测出多个作用靶点,预测结果得到文献数据印证.所建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,反映出中药“多成分、多靶点”特点.结论:本方法可用于发现中药的某些潜在作用靶点.     

中药网络药理学研究进展

药物承担着防治疾病、提高人们健康水平的作用,同时,医药产业也已成为社会经济建设不可或缺的部分。传统药物的发现主要集中于单一靶点的高特异性抑制剂。然而,通过大规模功能基因组研究证实,只有不到10%的单基因敲除具有治疗价值[1],而且,单一分子靶点的高特异性药物对复杂疾病通常难以获得良效,传统新药研发遵循的“单基因-单靶点-单疾病”的线性模式遇到巨大瓶颈及严峻挑战。资料显示,美国食品药品管理局(FDA)2010年仅有21种新药通过评审,欧洲药品管理局(EMA)也仅批准了14个新药[2]。新药在Ⅱ期和Ⅲ期临床试验中因缺乏有效性和出现非预期的毒性所导致的新药失败率高达30%[3],使整个制药业在持续繁荣后陷入困境。中医药在诊断上注重整体的和功能的动态变化,治疗上强调辨证论治,通过中药等在整体水平上的调节,治疗局部性病变和恢复整体功能平衡,获得治疗效果[4]。因此,药物的研发和机制研究亟需借鉴中医药的诊疗思路,从整体出发,“多基因-多靶点-复杂疾病”模式着眼,寻求新的研究途径。     

基于中医主治关联的中药饮片网络药理学研究

目的:以网络药理学:方法理念构建中药饮片网络,研究和诠释饮片的主治、功能与归经等属性间相互关系.方法:根据《中国药典》2010年版一部所载646种中药饮片的相关信息,采用文本挖掘法将饮片主治信息梳理归类;以主治来关联各味饮片.建立饮片网络模型;再对网络进行分析和诠释.结果:针对药典所载饮片,梳理归纳出 3 016对饮片-主治关联,据此建立饮片网络,表达了646味饮片的主治与功能间复杂网状关系;通过网络分析获知了药典未明确记载的某些饮片功能信息,且能反映饮片的归经属性.结论:本文方法可用于研究和诠释饮片主治、功能与口经等属性间相互关系.     

组分结构中药与网络药理学:病理机制网络的系统整体调控

疾病的发生发展是多种因素参与的生物网络变化的结果。药物干预的本质是将这种病理变化调控至正常范围。中药的优势在于通过多靶点、多层次、多途径地整体和系统性调控这种生物网络病理改变。组分结构中药为这种调控提供了可控、精确的"物"的基础,又通过网络药理学调控阐明"理"的本质。组分结构中药与网络药理学的密切结合为创新中药提供了一种新的研究策略,改变了传统用药的"一个药物、一个基因、一种疾病"的模式,体现疾病发生发展的整体特点,也充分体现中医药防病治病的内涵本质。该研究系统探讨了组分结构中药与网络药理学的结合本质、特点以及研究策略,从改善或恢复生物网络平衡的整体观角度来认识组分结构中药与机体的相互作用,成为揭示组分结构中药调控疾病生物网络机制的有效措施,也为进一步科学的研究创新组分结构中药提供新的思路和方法。     

基于网络药理学的气滞胃痛颗粒抗炎镇痛活性作用分析

目的通过网络药理学的方法预测气滞胃痛颗粒抗炎镇痛主要活性成分的作用靶点,结合中医方解配伍理论对其多成分-多靶点-多通路的作用进行分析。方法基于TCMSP中药系统生物学分析数据库收集气滞胃痛颗粒中6味中药的主要化学成分,并借助LC-MS技术对所筛成分进行分析,通过TCMSP检索和Pharmmapper软件预测获取各成分主要的作用靶标,并通过DIP数据库,利用蛋白质相互作用信息建立药物靶标与炎症疼痛靶标的关联,构建药物-靶标-疾病网络,通过网络特征分析气滞胃痛颗粒抗炎镇痛的作用靶标,阐释其抗炎镇痛的主要作用机制。结果根据网络分析,共有44个炎症疼痛靶点与气滞胃痛颗粒密切相关,其中直接作用靶点有20个,主要是对环加氧酶-2(COX-2)和诱导型一氧化氮合酶(i NOS)等蛋白酶的作用,作用机制可能与调节肿瘤坏死因子(TNF)信号通路、NOD样受体(NLR)信号通路、血管内皮生长因子(VEGF)信号通路等与炎症疼痛密切相关的信号通路有关。结论气滞胃痛颗粒抗炎镇痛作用体现了中药多成分、多靶点、多途径的作用特点,该研究为深入阐释气滞胃痛颗粒抗炎镇痛作用机制提供科学依据,并且进一步说明了中医药古方配伍理论的科学性。     

基于网络药理学挖掘玉米须干预糖尿病的机制研究

[目的] 运用网络药理学挖掘玉米须干预糖尿病的主要活性成分及其潜在靶标,探讨玉米须对糖尿病的干预机制。[方法] 运用中药系统药理学数据库和分析平台（TCMSP）筛选玉米须活性成分的作用靶标。运用人类表型术语集（HPO）,毒性与基因比较数据库（CTD）筛选糖尿病的靶标。采用STRING软件构建玉米须干预糖尿病的中药-疾病靶标网络。[结果] 得到12个活性成分和92个关键靶标,涉及糖尿病的靶标有8个。预测主要与AKT1,INSR,PRKACA等靶标有关。主要参与胰岛素信号通路和AMPK信号通路等途径。[结论] 玉米须可能通过调节AKT1和INSR蛋白参与胰岛素信号通路或AMPK信号通路对2型糖尿病起效,相关靶点及通路和现有的文献报道较为一致,可为其药用、食用的进一步开发提供参考依据。     

基于整合网络药理学和化学物质组学的灯台叶片的抗炎作用机制研究

目的基于网络药理学和化学物质组学探讨灯台叶片生物碱的抗炎作用机制。方法采用UPLC-Q/TOF解析灯台叶片中的主要吲哚类生物碱,通过网络药理学、反向对接以及生物信息学分析推测主要作用靶点和通路,并采用Western blotting方法对脂多糖(LPS)诱导的BEAS-2B细胞炎症模型主要节点蛋白的磷酸化水平进行验证。结果灯台叶片提取物中主要含有的12种吲哚类生物碱,分别作用于PDPK1(PDK1)、MAPK1(ERK2)、MAPK8(JNK1)等多个炎症靶点,灯台叶片提取物能够降低LPS诱导的ERK2、JNK1、IKK的磷酸化水平。结论灯台叶片中的吲哚类生物碱作为其抗炎的质量标志物,抑制了PI3K/Akt/NF-κB和MAPK通路,是其治疗慢性支气管炎潜在的分子机制。     

基于网络药理学探讨黄芪治疗糖尿病肾病的作用机制

目的:探讨黄芪治疗糖尿病肾病的作用机制.方法:本研究通过中药系统药理学分析平台(TCMSP)数据库获取黄芪中含有的活性成分及成分所对应的靶点,通过GeneCards数据库挖掘糖尿病肾病疾病靶点,结合化合物及疾病靶点,构建成分-靶点网络图,并针对靶点进行基因本体(GO)富集分析及KEGG通路富集分析.结果:黄芪中含有24...     

基于网络药理学探讨三物备急方保留灌肠护理肠梗阻的作用机制

目的:探讨三物备急方保留灌肠护理肠梗阻的作用机制.方法:借助中药系统药理学分析平台(TCMSP)等多个数据库联合检索三物备急方中化学成分和作用靶点,通过UniProt、HCBI和PubMed等数据库查询靶点对应的基因,进而运用Cytoscape软件构建化合物-靶点网络筛选出核心靶点,最后通过基因本体(GO)功能富集分析...