网络药理学综述.docVIP

网络药理学在现代中药研究中的应用14硕士关键字 中医药是中国优秀传统文化的瑰宝, 是数千年实践经验的集结, 经过历代医家不断的发展创新, 取优弃粕, 逐渐形成了系统的中医药理论及独特的学术体系, 在人类防病治病、维护健康中作出了巨大的贡献, 而“整体观”、“辨证论治”和“个体诊治”即是其精髓所在。随着单靶点高选择性的化学药物在临床应用上的毒副作用大、对复杂疾病的治疗效果差等缺点, 公众“回归自然”的呼声越来越高, 国际社会逐渐形成一股中医药热。中药具有针对证候进行治疗的特点。但是，网络药理学是西方学者提出来的，它是以现代医药学数据库为基础，通过网络方法进行构建的[1]。所以进行中医药与现代医学进行嫁接是中药网络 药理学的一个桥梁，病症结合是一个行之有效的方法。中药具有多成分综合作用的特点。网络药理学 (network pharmacology) 概念应运而生。 1、网络药理学的概念及其特点 网络药理学是在系统生物学与计算机技术高速发展的基础上发展起来的, 基于“疾病 基因 靶点 药物”相互作用网络的基础上, 通过网络分析, 系统综合地观察药物对疾病网络的干预与影响, 揭示多分子药物协同作用于人体的奥秘[2]。这与中医学从整体的角度去诊治疾病的理论, 中药及其复方的多成分、多途径、多靶点协同作用的原理殊途同归, 无疑为跨越中西医间的鸿沟架起了桥梁, 为中医药的现代化和国际化指明了方向。 随着现代生 命科学技术的发展，人类对疾病的生物学本质认识不断深化，西方医药界逐渐认识到多基因、多环境因素及其相互作用引起的复杂性疾病。2007 年，Andrew L Hopkins 提出了网 络药理学，将成为新药研发领域里新的发展方向[3]。网络药理学是在系统生物学和多向药理学快速发展的基础上建立起来的，它是在生物网络中各生物实体( 疾病、表型、基因、靶标、药物等) 相互作用的基础上，通过系统分析方法，观察药物对生物网络的作用和影响，使药物的研发更能针对疾病的实际情况，提高研发成功率。 2、网络药理学与中药多化学成分-靶标相互作用网络 系统生物学研究表明人体内各条信号传导通路组成错综复杂的信号网路, 阻断其中一条途径势必会引起其他通路反馈性激活或抑制, 因此单一靶标的阻断是不够的. 必威体育精装版的实验室和临床研究表明“多组分、多靶标”的药物疗效均超过单一靶标药物疗效的总和[4]. 而中医药发挥临床疗效的基础恰恰是“多组分、多靶标”, 十几万个方剂和散落民间的验方是朴素的药物来源[5]. Jeong 等[6]利用复杂网络理论研究代谢网络的拓扑特性, 为在系统水平上研究生物网络提供了新的研究策略. 我们将分子对接结果中存在相互作用的小分子化学成分和靶标为网络的节点(node), 以两者之间的相互作用为网络的连接(edge), 导入 cytoscape软件进行小分子化学成分-靶标相互作用网络构建[7]。 3、网络药理学与药物代谢动力学 中药在中国以及亚洲地区被广泛应用，也引起世界广泛关注。但是，中药研究仍然面临许多困境和问题。20 世纪 90 年代，我国学者王喜军教授认为入血的成分才真正是中药的有效分，提出“中药血清药物化学”的研究方法［8］，关注中药在体内的移行成分，并迅速得到了广大学者的广泛认可。对于中药方剂，通过高通量的定性、定量分析获得外源性药物本身及其所有代谢产物随时间和空间( 各个组织) 的动态变化情况，药物及其代谢产物各种代谢途径、方式的信息和药代动力学的各种参数等，研究方剂的体内 ADME 过程，获得方剂的代谢指纹，明确入血成分( 包括原型成分及其代谢产物) 以及到达靶器官、靶组织或靶蛋白的成分，即达靶成分。但是，如果这些成分没有合适的药代动力学特征，例如生物利用度很低，没有达到最低有效浓度，或者消除太快，很快被排泄，对于这些成分很难被认为是有效成分。所以必须进行药代动力学的特征分析，获得具有适宜的药代动力学特征的入血成分和达靶成分( 包括原型成分及其 代谢产物) 即药代标示物 ( PK-marker，PK-M)［9］。然后，对药代标示物进行计算机靶标的虚拟筛选，与方剂治疗病症/疾病的网络靶标进行分子对接，评价药代标示物对靶标蛋白的作用位点及其作用力，从而预测方剂对疾病靶标网络的干预与影响等功能，有效阐释方剂的药效物质基础及其作用机制[10]。 4、网络药理学与中药药效物质基础的研究 中药药效物质是指中药及复方中发挥药理作用的化学成分体系, 是中药质量控制的基础, 也是中药现代化的核心。在网络药理学中, 基于药物与药物之间在结构、功效等方面的相似性, 可以构建药物 药物网络, 对药物进行功效预测及对功效进行化学成分的预测。网络药理学的这种方法也能应用到中药有效成分的功效预测及药效物质化学组分分析。基于中