整合化学物质组学和网络生物学分析鬼箭羽治疗肾炎的潜在药效物质基础

该文旨在整合化学物质组学和网络生物学以探究中药鬼箭羽治疗肾炎的潜在药效物质基础。通过查阅文献和利用在线数据库自建鬼箭羽化学成分数据库,采用UPLC-Q-TOF/HRMS~E技术和UNIFI软件对其化学成分进行鉴定,在此基础上,运用网络生物学方法对其化学成分作用靶点及肾炎疾病作用靶点进行比对、分子对接研究和深入的分析,并结合已有文献的报道,得到鬼箭羽治疗肾炎的潜在药效物质基础。自建鬼箭羽化学成分数据库共收载62个化学成分,运用质谱鉴定出24个化学成分,基于网络生物学方法,反向筛选得到22个重要的化学成分和5个潜在关键靶点。分子对接研究发现槲皮素、山柰酚、儿茶素等11个化学成分可能是鬼箭羽治疗肾炎的潜在药效物质基础。该研究从化学物质组学入手,联合运用网络生物学技术,将药物成分和疾病的作用靶点建立起网络互作模型,通过复杂网络中各靶点间的相互作用,可方便且快速地找到其关键靶点,将关键靶点与药物小分子进行分子对接,即可筛选出其潜在药效物质基础,为后续的活性成分与分子机制的研究提供了参考。     

基于计算机辅助水解和蛋白互作网络的珍珠母寡肽作用机制解析

珍珠母蛋白及活性肽是珍珠母发挥疗效的主要成分之一,解析其药效物质及作用机制具有重要研究意义。该研究利用计算机辅助水解和蛋白互作网络等模拟技术,获得珍珠母的活性寡肽成分,预测其潜在的作用靶标并解析珍珠母寡肽的作用机制。通过收集珍珠母的主要珍珠层蛋白序列,采用计算机辅助水解方法进行蛋白的模拟消化水解,构建了包含458条珍珠母水解寡肽的三维结构数据库。随后利用反向找靶技术预测珍珠母寡肽的作用靶点,并通过网络富集技术法对排名前20的关键靶点及其蛋白互作关系进行分析,获得12个功能模块。从系统角度理解各种生物学过程,发现珍珠母寡肽的作用靶点与神经系统相关疾病有密切关系,提示珍珠母寡肽具有能治疗中枢神经类相关疾病的功效。计算机辅助水解方法可以高效地对已知序列结构的珍珠母蛋白进行模拟水解,并结合蛋白互作网络,解析珍珠母寡肽治疗神经类疾病的作用机制。该研究为探讨中药寡肽类药效物质发现及作用机制解析的提供研究思路,为开展寡肽类中药设计研究提供了重要的技术支撑。     

微量热分析在中医药研究中的应用

针对我国中医药现代化研究的现状和问题,结合微量热分析技术的特点和优势,认为基于生物热动力学的微量热分析有可能在中医药研究中发挥独到而突出的作用,建立基于生物热动力学表达的中药四性评价、品质鉴定、药效物质筛选、复方配伍关系分析等研究方法体系,可望为中医药现代化研究提供新的技术支撑。     

基于LC-MS和分子对接策略分析金芪降糖片治疗2型糖尿病的药效物质基础

目的:基于LC-MS和分子对接策略,探讨金芪降糖片治疗2型糖尿病的药效物质基础。方法:该研究采用UPLC-Q-TOF-MS技术鉴定其化学成分,在此基础上,结合在线疾病数据库和蛋白互作筛选疾病靶点,采用分子对接技术验证金芪降糖片中化学成分与疾病靶点的相互关系,寻找金芪降糖片治疗2型糖尿病的潜在药效物质基础。结果:基于UPLC-QTOF-MS,金芪降糖片共鉴定出51个化学成分,其中黄芪31个,黄连16个,金银花4个;通过CTD数据库、拓扑学分析以及相关文献,确定过氧化氢酶(CAT)受体,过氧化物酶体增殖物激活受体(PPARG)受体和胰岛素(INS)受体为关键靶点;通过分子对接技术发现木兰花碱,黄连碱,表小檗碱,黄芪甲苷,咖啡酸,巴马汀,小檗碱,药根碱,小檗红碱,berberastine,groenlandicine,lycoranine B,demethyleneberberine,isomucronulatol-7-O-glucoside和calycosin-7-O-glucoside为金芪降糖片治疗2型糖尿病潜在的药效物质基础。结论:蛋白互作与网络拓扑学分析有助于实现核心靶点的快速定位;分子对接技术可实现大规模的虚拟筛选具有潜力的候选化合物;该文整合LC-MS和分子对接技术可方便快捷的寻找中药复方中的潜在药效物质基础,为后续的药物活性筛选实验提供参考。     

代谢组学在中药方剂整体药效作用及机制研究中的应用与展望

建立符合中药方剂自身特点的整体药效评价体系是中药现代化研究的重要科学任务之一,近年来,随着代谢组学科学技术的发展为中药方剂整体药效评价与多靶点作用机制研究提供了崭新的和强有力的技术手段。本论文围绕代谢组学研究技术在中医证动物模型评价、“方证对应”研究、中药整体药效作用评价及作用机制研究等方面的研究现状进行了扼要评析,提出和讨论了代谢组学研究结果的定量表征,多组分多靶点中药与单成分、单靶点化学药物药效作用的代谢组学比较研究,药物代谢动力学与代谢组学整合研究在中药药效物质基础及整体药效作用评价与作用机制研究中重要作用意义。     

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。     

分子对接在中药开发的应用现状与挑战

中医药学是中国古代科学的瑰宝,也是打开中华文明宝库的钥匙。为将其“说清楚,讲明白”,相关药效物质基础及调控靶点的研究一直备受关注。分子对接技术是一种计算机辅助的药物设计方法,能够直观展示成分与靶点蛋白之间的相互作用关系。随着中药现代化的需求以及算法算力的更新,分子对接作为先导研究是中药新药研发的必然需求。该文总结近年来分子对接技术在中医药开发的研究进展,对于进一步推动中药活性成分的分子对接筛选研究提供一定的参考价值,为提高中药新药的研发提供思路与方法。     

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。     

塞络通治疗脑缺血的网络药理与分子对接技术研究

目的 通过网络药理学及分子对接技术探究中药复方塞络通治疗脑缺血疾病的潜在物质基础和分子机制。方法 本团队前期研究证实了塞络通中的17种活性成分,以此为基础进行后续研究。通过TCMSP、SwissTargetPrediction、PharmMapper、GeneCard数据库预测活性成分的作用靶点,结合OMIM、DisGeNET数据库获得脑缺血的对应基因靶点,两者取交集后使用String数据库及Cytoscape软件构建蛋白互作网络（PPI）,并分析得出Degree值排名靠前的作用靶点。采用Metascape工具对塞络通治疗脑缺血的交集靶点进行GO功能富集分析和KEGG通路富集分析,最后运用AutoDockTools软件进行分子对接验证。结果 塞络通复方活性化合物-脑缺血疾病靶点网络包含301个靶点,关键靶点涉及Akt1、SRC、ESR1、GSK3B、EGFR等,靶点基因功能偏向物质代谢、蛋白质丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶活性、突触形成、炎症反应等。分子对接结果表明塞络通中主要活性成分与关键靶点均有一定结合能力。结论 塞络通可能通过调节物质代谢参与脑缺血后的神经保护作用。     

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。     

基于质谱技术的“体外-体内”多维化学物质组逐层递进关联分析策略用于中药体内药效物质基础研究

中药药效物质基础研究是中药研究的核心科学问题之一。然而,由于中药成分繁多、体内作用过程复杂且药源性成分浓度低等特点,给中药药效物质基础研究带来了极大的困难和挑战。本文基于口服中药 进入体内主要通过肠道代谢吸收,且进入体内后会在肝脏进一步代谢的特点,提出“体外-体内”多维化学物质 组逐层递进关联分析研究策略,逐步分解药源性成分检测难度,增强药源性成分分析的靶向性;并构建基于靶 向网络药理学方法的体内药效物质组快速辨识方法,无需分离制备单体即可实现体内药效物质组的快速发 现。利用该方法已经阐明了茯苓治疗阿尔兹海默症的药效物质基础。     

基于“证治代谢组学”假说探讨中药（单体/复方）药效物质基础的研究思路与实践＊

中药(单体/复方)药效物质基础研究是中医药现代研究的关键问题之一。然而,目前运用的生化和分子生物学方法很难诠释其多靶点、整体性和动态性的整合调节作用。课题组提出的"证治代谢组学"假说理论指出,不同的证候存在"证相关代谢谱群"和"证相关生物标志物",这可能是中药药效物质基础所在,辨证论治后偏离的代谢网络功能呈现回归趋势。基于"证治代谢组学"假说开展中药(单体/复方)药效物质基础研究,这将为阐释中药(单体/复方)防病治病和养生保健的科学内涵及其对疾病个体的整合调节作用提供新的思路。本文以冠心病为研究载体、气阴虚血瘀证为切入点、活血保心丸为干预措施,就该研究思路的内涵与总体模式、提出的背景与依据、实践的方式与可行性、创新与特色及其研究意义等进行了简要介绍。     

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。     

基于网络药理学研究甘草-石榴皮复配抗紫外线致皮肤光损伤的保护作用机制

目的:应用网络药理学的方法及工具研究甘草-石榴皮复配的潜在协同保护皮肤光损伤作用机制,为中药复方现代化及新药创新发现提供依据。方法:利用中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)数据库结合所查文献,获得甘草-石榴皮复配后的活性成分及所对应的靶标;将所得靶标输入蛋白质数据库(UniProt)中,查询靶标对应的基因名称。通过检索疾病相关网站CTD数据库,GeneCards数据库以及OMIM数据库,获取防晒相关靶标;通过在线String数据库分析作用靶标之间的相互作用关系,筛选出预测的核心作用靶标。利用DAVID数据库,进行预测靶标的基因本体(GO)基因功能富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。利用Cytoscape 3.6.1软件做网络图;利用在线网站Draw Venn Diagram将疾病靶标与药物预测靶标之间的关系用Venn图呈现;利用R Studio软件绘制GO富集和KEGG通路富集分析图。通过GOLD软件进行活性成分与核心靶标之间的分子对接。结果:收集到甘草-石榴皮复配活性成分16个,包括甘草素、甘草苷、山柰酚、槲皮素等。主要涉及蛋白激酶B1(AKT1),白细胞介素(IL)-6,血管内皮生长因子A(VEGFA),肿瘤坏死因子(TNF),抑癌基因(TP53)这5个核心靶点,涉及乙型肝炎,癌症信号通路,弓形虫病,美国锥虫病,肿瘤坏死因子信号通路等通路发挥防晒作用。结论:该研究基于网络药理学的方法,初步探究了甘草-石榴皮复配后的皮肤光保护作用靶标与通路,进一步印证了中药多成分、多靶点治疗疾病的特点,为中药复方的现代化研究提供一定的科学思路。     

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。     

基于整合药理学策略的元胡止痛方研究进展

中药方剂是中医临床治疗的主要形式和手段,探索中药方剂的化学物质实体与机体生命活动的交互规律,是中药研究的关键科学问题之一。目前,中药研究存在整体与局部脱节、宏观与微观脱节、体内过程与活性评价脱节,整合药理学的提出,为解决中药研究"碎片化"问题提供了一条切实可行的途径。近年来,该课题组采用整合药理学策略,对元胡止痛方进行了系统研究,建立了"化学指纹-代谢指纹-网络靶标"和"肠吸收-活性评价-数据挖掘"2个研究模式,从计算、体外和体内多个层次建立了该方剂的化学成分与生物活性之间的交互规律,为该方剂的质量控制、药效物质基础及其药理作用机制提供了依据,该文对相关研究进展进行综述。     

基于多学科交叉的中药药效物质基础研究方法和思路概述

中药药效物质是揭示中药作用本质奥秘的关键,是中药安全性和质量控制的基础和核心,而中药及其复方多组分、多靶点、整体调节的作用特点,使其药效物质基础不明成为中医药现代化和国际化发展进程中的瓶颈之一.近年来,随着各学科研究方法和技术手段的不断发展和成熟,众多学科包括分析化学、中药药物化学、药理学、细胞生物学、系统生物学、生物信息学等不断引入中药研究.多学科的交叉整合实现了各学科之间的交流和良性互动,加速了中药研究和中药现代化的进程.该文通过对中药复方药效物质基础研究方法的探讨和总结,对多学科交叉整合的研究模式在中药药效物质基础研究中的应用进行综述,为中药及其复方药效物质基础的辨识提供参考.     

中药复方配伍的研究方法及其进展

中药复方是由2味或2味以上中药遵循中医理论组合而成的方剂。多味中药在合适的剂量配比之下,协同发挥作用,实现中医的整体调节治疗。研究中药复方的配伍对推动中药现代化发展、新药开发以及临床应用有着重要意义。近年来,研究者们在传统的"七情和合"与"君臣佐使"的基础上,运用新技术和新方法对中药复方的成分、药效活性和药代动力学性质等进行了研究,从不同角度探讨了中药复方配伍的科学内涵。同时,多种数理方法和模型的建立、网络药理学和数据挖掘方法的发展与应用,也对中药复方配伍研究提供了很大帮助。研究方法的发展虽促进了中药复方配伍的科学研究,但还需进一步建立适合中药复方配伍复杂关系的研究方法,以阐明中药复方及其成分/组分配伍的内在规律,进而构建新的现代中药复方,这也是目前中药复方配伍研究的重点任务。     

中医药治疗糖皮质激素副作用研究进展

中医药治疗GC副作用无论是理论研究还是临床应用,都已经有了广泛的认识。但是我们也发现以下几个问题:1GC导致种种副作用的中医病机认识和中医药治疗大多从肾着手,虽然也有从郁证、少阳郁滞证等来论述,但中医药最大的优势是辨证论治和整体观念的结合,从中医五脏、六腑等角度来讲,有着怎样的影响,还缺乏深入探讨;GC应用过程中中医证候的演变规律,尚缺乏统一的认识;2复方治疗GC副作用,以滋阴补肾、补肾壮阳等补肾类方剂居多且大多以临床观察为主;相关的实验研究较少,药效物质基础、药理作用机制等基础研究和开发还比较薄弱。中药复方是多组分、多环节、多靶点的综合作用,这就要求我们要以中医基础理论为指导,功能主治为依据,药理效应及效应成分为核心,通过系统的实验研究,阐明中药配伍、药效物质基础及效应变化之间的内在联系;3单药研究较少。单药有效成分及作用机制的研究是中药现代化的必经之路,是复方研究的基石和可靠路径之一,对中医药治疗GC副作用的研究亦是如此。分子生物学和现代实验技术的发展,为深入研究中医药治疗GC副作用的研究提供了广阔的空间和平台,进一步研究中药复方和单药治疗GC副作用的具体机制和靶点,能起到明确机理、简化用药的作用,能更好的为临床应用提供理论依据。