网络心血管病学的研究和应用

基于网络的方法研究生物学已经成为当下生物学研究的一个趋势。一些研究应用网络的方法来研究心血管系统的组成、心血管疾病发生进展的机理和心血管疾病的防治,从而产生了一门新的学科,网络心血管病学（network cardiovasology）。基于复杂网络的研究,心血管系统被看作一个复杂网络,在不同的结构层次上有其特定的组成和拓扑属性。从网络的角度来看心血管疾病的发病机理是危险因素,持续地干扰心血管网络,心血管网络产生抗干扰的反应和调控,逐步从代偿向失代偿转化,最终引起网络结构和功能的损伤。通过比较和分析各种时间、空间和环境条件下正常和疾病的心血管网络,从关键的结点、通路和模块中寻找到可以用于预警和诊断的生物标志物。在治疗方面,由于心血管疾病属于复杂生物网络性疾病,对于单一靶点的抑制,并不能对整个心血管疾病网络产生影响。因此,需要对整个疾病的心血管病理网络进行多靶点干预才能取得好的疗效。     

网络生物学是中医证候和中药复方作用机制的有效表征模式

中医证候是机体异常功能状态的表征,是辨证论治的基础,方剂是辨证论治的工具,具有多成分、多靶点协同作用的特点,而建立中医证候的辨证标准,阐明中药方剂多成分、多靶点协同作用的药效作用机制,是中药现代化和国际化进程中面临的关键科学问题。网络生物学的研究思路擅于分析复杂体系的复杂性及全面性特征,可为中医药复杂系统研究提供新思路和新模式。从网络生物学的渊源及内涵、网络生物学适用于中医证候研究、网络生物学适用于中药复方作用机制的研究和网络生物学技术发展展望四个方面进行了阐述。     

基于网络药理学的抗肿瘤药物发现策略

肿瘤是受到遗传和环境因素影响的系统性疾病,传统的“一病一靶”的药物研发和治疗方式效果不尽人意。网络药理学是近年来新兴的基于“整体论”的新药研发策略,通过网络构建与分析,可为抗肿瘤新药研发提供新的手段和方法。本文简要介绍将网络药理学研究手段用于药物研究的基本概念,并探讨网络药理学在抗肿瘤药物设计、新靶点发现、药物联用设计等方面的应用。随着系统生物学、计算生物学等相关学科的快速发展,网路药理学将在揭示新的肿瘤治疗靶标、治疗药物组合规律以及耐药性的潜在机制等方面为我们提供重要帮助。     

网络药理学方法研究石菖蒲治疗神经退行性疾病的作用机制

目的 从系统水平研究石菖蒲治疗神经退行性疾病的有效成分和作用机制.方法 采用计算机网络药理学方法,从中药系统药理学数据库中筛选石菖蒲治疗神经退行性疾病的活性成分,并构建药物-靶标-疾病网络.结果 通过网络药理学方法筛选出石菖蒲活性成分20种,显示该中药化学成分和作用靶点与阿尔茨海默病、抑郁症和帕金森综合征等神经退行性疾病之间存在一定的联系.结论 通过网络药理学方法构建的石菖蒲网络可以将该中药化学成分的聚类、差异以及有效成分与相关靶标及疾病的复杂分子作用机制可视化.     

从神经内分泌免疫网络理论试论中医学五脏相关理论

以现代医学的神经内分泌免疫网络理论来阐述中医学的五脏相关理论及其相互作用机制。认为五脏相互关联、相互作用的物质基础是神经内分泌免疫网络,五脏相关的实质是该网络内的相互作用和相互联系。以神经内分泌免疫网络的生理病理为基础,能阐明五脏相关理论在证的实质研究、病证关系、中医疗效机制等研究中的作用。     

“心主血脉”理论与肾素—血管紧张素—醛固酮系统生物学网络的相关性探讨

在肾素—血管紧张素—醛固酮系统(RAAS)生物学网络的背景下,分析RAAS生物学网络影响心血管疾病发生、发展与转归的特性及其与"心主血脉"理论的相关性。探讨利用网络生物学方法建立RAAS生物学网络与"心主血脉"两者间的联系,通过有特定生物学功能的节点或结构,探索"血"、"脉"相关疾病的治疗靶点及中医药调控该网络的机制,从中寻找中医药发展的突破口,为现代中医药治疗心血管疾病的研究提供思路。     

基于网络药理学茵陈治疗肝炎分子机制研究

目的茵陈在临床上用于肝炎的治疗具有疗效明确、不良反应少的特点。通过网络药理学的方法,筛选茵陈的主要活性成分,构建药物-成分-疾病-靶点网络,探讨其对肝炎作用的分子机制。方法采用中药系统药理学数据库与分析平台(Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Platform,TCMSP)、Genecard、在线《人类孟德尔遗传》(Online Mendelian Inheritance in Man,OMIM)和String等数据库,获取茵陈所含的化学成分及靶点、肝炎疾病靶点和蛋白互作网络(protein-protein interaction,PPI)信息。通过Cytoscape 3.7.2构建药物-成分-疾病-靶点网络信息。基于生物信息学开源软件Bioconductor和R语言对茵陈作用的生物学过程和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)进行富集分析。结果茵陈的13个有效成分通过调控156个靶点和160条通路对肝炎进行治疗,且AKT1、IL6、VEGFA、JUN等靶蛋白是其治疗肝炎的关键基因。结论该研究基于网络药理学方法对茵陈治疗肝炎作用机制有了新的认识,阐明茵陈活性成分与肝炎的关系,为临床药物治疗提供了科学依据。     

中医药研究与网络药理学

目的：探讨中医药研究与网络药理学的关系。方法：通过分析网络药理学的背景与涵义,探讨中医药与网络药理学的共性和个性;综合分析中药药理学、毒理学、中药饮片与网络药理学的关系;并比较传统药理学研究方法与网络药理学的优势与不足,从而更好地解读中医药的现代内涵,使传承与创新结合,深入了解中医药研究与网络药理学的关系。结果：中医药整体观和辨证观的理念与中药多成分、多途径、低选择性的特征以及方剂中君臣佐使、七情配伍等原则,体现了中医药多成分、多靶点及系统调控的思想,与网络药理学的研究思路存在一定的共性;建立网络中药药理学、网络毒理学、网络中药饮片等,为提高中医药的安全性和合理用药提供了技术支持,为开展中医药研究提供了新的手段,成为现代中医药研究的新策略;网络药理学超越单靶点思想的束缚,从多靶点的研究策略出发,使以＂一个药物,一个靶标,一种疾病＂为主导的传统新药研发理念产生了革命性转变,在中医药研究领域产生了深远影响。结论：网络药理学的研究策略促进了中医药的现代化和国际化进程,有助于中药新药的研究开发,对发展中医药的理论、促进中西医药的融合具有重要意义。     

中医药治疗糖尿病肾脏疾病湿热血瘀证用药规律及作用机制

目的：基于真实世界诊疗数据,挖掘中医药治疗糖尿病肾脏疾病湿热血瘀证用药规律,并分析核心药物可能的作用机制。方法：通过频次分析、聚类分析、因子分析、复杂网络分析等统计学方法对来源于3所医院的489例湿热血瘀型糖尿病肾脏疾病患者的临床数据进行回顾性分析,挖掘中医药辨治糖尿病肾脏疾病湿热血瘀证的用药规律,并通过网络药理学及分子对接技术探讨核心药物发挥药效的潜在分子机制。结果：处方涉及325味中药,常用药物(频次≥30次)主要包括陈皮、黄连、茯苓、半夏、黄芪等,药物五味以苦、寒为主,归经以肝、脾经为主,系统聚类可聚为6类,复杂网络、关联规则等分析发现“黄连-赤芍-陈皮-竹茹”中药组合置信度最高。网络药理学研究筛选出“黄连-赤芍-陈皮-竹茹”活性成分40个,获得交集靶点140个,富集分析显示“黄连-赤芍-陈皮-竹茹”可能通过对无机物反应、细胞迁移及运动正调控、细胞因子受体结合、蛋白酶及激酶结合等生物学过程,作用于FOS、IFNG、TGF-β1、NFKB1A、MAPK8和IL-2等核心靶点的表达,进一步调控癌症的通路、糖尿病并发症中的晚期糖基化终产物-晚期糖基化终产物受体信号通路、低氧诱导因子-1...     

基于网络药理学及实验研究探讨乳香-没药治疗慢性前列腺炎的作用机制

目的 基于网络药理学方法,以及实验研究探讨乳香-没药治疗慢性前列腺炎(Chronic prostatitis,CP)的作用机制.方法 应用中药系统药理学分析平台(TCMSP)并结合文献检索,筛选乳香-没药中的活性成分和相关靶点,利用Uniprot数据库对靶点进行校正;应用GeneCards、TTD、Drugbank等数...     

网络药理学研究中的网络构建技术

网络构建技术是网络药理学研究中的基础技术,也是核心技术。通过整合来源于实验、数据库和计算预测等的包含药物、疾病及生物分子等在内的用于网络构建的相关数据,采用复杂网络构建技术进行药物作用相关、疾病相关和生物分子相关的网络模型构建,尤其对于以阿尔茨海默病为代表的复杂疾病分子网络的构建,为进一步重要靶标的辨识、发病机制和药物作用机制的阐释、指导药物开发,以及药物重定位等打下基础。本文就网络药理学研究相关的药物组网络、疾病组网络和分子相互作用组网络等的构建及其可视化技术进行综述。     

Network Pharmacology in Research of Chinese Medicine Formula: Methodology, Application and Prospective

Chinese medicine (CM) is usually prescribed as CM formula to treat disease. The lack of effective research approach makes it difficult to elucidate the molecular mechanisms of CM formula owing to its complicated chemical compounds. Network pharmacology is increasingly applied in CM formula research in recent years, which is identified suitable for the study of CM formula. In this review, we summarized the methodology of network pharmacology, including network construction, network analysis and network verification. The aim of constructing a network is to achieve the interaction between the bioactive compounds and targets and the interaction between various targets, and then find out and validate the key nodes via network analysis and network verification. Besides, we reviewed the application in CM formula research, mainly including targets discovery, bioactive compounds screening, toxicity evaluation, mechanism research and quality control research. Finally, we proposed prospective in the future and limitations of network pharmacology, expecting to provide new strategy and thinking on study for CM formula.     

网络药理学研究相关技术与应用

近十几年来,新药的发现周期越来越长,新药候选药物转化为临床有效新药的速率也显著下降,因此从新的角度去认识药物作用机制、采用新的方法发现新药成为了科研工作者们亟待解决的问题。网络药理学与传统药理学最大的区别在于它是从系统生物学和生物网络平衡的角度去阐释疾病的发生发展过程、从改善或恢复生物网络平衡的角度认识药物与机体的相互作用并指导新药的发现。     

网络针灸学:一种挖掘穴位配伍规律及生物学机制的新策略

在大规模组学技术的推动下,针灸穴位机制的研究取得了一系列进展。然而,在穴位配伍规律和整体效应方面,仍然缺乏深入研究,有待在方法学上寻求新的突破。网络作为一种强调“联系、整体、系统”的新型研究工具,已经渗透到各学科的前沿研究领域,特别是网络药理学的提出对中药方剂研究起到了极大的推动作用。因此,借鉴中药网络药理学的研究经验,将网络生物学与针灸学进行整合,尝试提出"网络针灸学"的概念,为针灸学在新时期的研究奠定基础。     

网络药理学在中药研究中的应用进展

中药具有多成分、多靶点和整体作用的特点,网络药理学具有与中药作用类似的特点,选择网络药理学技术来研究中药的药效物质基础和作用分子机制成为一种趋势.网络药理学技术可以帮助研究人员聚焦所需要研究的蛋白、基因和通路,成为研究人员常用的筛选工具.主要介绍了网络药理学常用研究方法,常用数据库和工具,对网络药理学在中药药效物质基础...     

基于网络药理学探讨穿心莲抗癌的作用机制

[目的]基于网络药理学探讨穿心莲抗癌的潜在作用机制.[方法]应用中药系统药理学技术平台(TCMSP)筛选穿心莲的潜在活性化学物质,借助GeneCards数据库、OMIM数据库平台筛选治疗癌症的作用靶点,利用Cytoscape 3.7.2软件构建"药物-活性化学物质-疾病-作用靶点"网络图,借助String数据库平台构建...     

网络药理学在传统中、蒙、藏药治疗骨关节退变性疾病中的研究进展

在我国腰椎间盘突出症等骨关节退行性疾病已成为中老年人群中的常见病和多发病,给社会造成沉重的经济负担.内蒙古特色蒙药那如三味丸在治疗腰椎间盘突出症等骨关节退变性疾病中取得良好效果,但是具体的药物作用机制还有待明确.网络药理学是依托于系统生物学发展而来的新兴学科,其系统性、多效性、多靶点出发分析药物药理作用的特点非常适用于...     

网络药理学探究神效瓜蒌散治疗乳腺癌作用机制

目的:通过网络药理学探究神效瓜蒌散治疗乳腺癌的机制。方法:设置不同剂量神效瓜蒌散组,对乳腺癌细胞SKBR-3进行台盼蓝染色法、MTS试验、划痕实验等体外实验验证其治疗乳腺癌的作用,通过网络药理学构建有效成分-作用靶点网络,预测神效瓜蒌散作用于乳腺癌的机制,最后通过Western blot实验验证预测。结果:神效瓜蒌散能够在体外抑制乳腺癌细胞SKBR-3的增殖和迁移,通过网络药理学预测神效瓜蒌散可能通过ER、HSP90等靶点作用于乳腺癌发挥其抗肿瘤作用,通过 Western blot 观察到神效瓜蒌散作用的乳腺癌细胞SKBR-3的ERα表达下降。结论:神效瓜蒌散可能主要通过抑制ER内分泌通路治疗乳腺癌。