网络药理学在中药研究中的应用(内附惊喜哦)

2020-08-10 16:35:07 hlk 20

网络药理学在中药研究中的应用





背景介绍

     中药具有多成分、多靶点、调节方式多样的特点,蕴含了极大的信息量。采用西医单靶标、单成分的研究思路来研究中药,很难体现中药的系统性,不能科学解释中药复方的药效物质基础及组方规律等问题。随着网络药理学技术的提出,单靶标、单成分研究思路开始向整体探究、系统调节转变。2007年,Yildirim等首先应用了网络生物学的概念,通过对药物与基因、蛋白相互作用数据进行集成分析,发现多数药物是通过间接调节发挥作用,而非直接作用于疾病相关蛋白。在此基础上,Hopkins于同年提出了网络药理学(network pharmacology)研究方法,认为药物是作用于多个靶点,并通过多靶点间的相互作用产生增效减毒的效果。网络药理学从相互联系的角度研究问题,恰恰与中药的核心思想不谋而合。

     通过构建药物-靶点-疾病之间的复杂网络分析药物的作用机制,使药理研究由传统寻找单一靶点转向综合网络分析。同时,通过网络药理学分析可发现,在不同发展阶段的同一疾病,由不同的功能基因或功能蛋白调控; 而部分功能蛋白可在多个疾病中起中枢( Hub) 调控作用,与中医药理论的“同病异治”和“异病同治”相似。而中药复方所含化学成分较复杂和药理作用具有多靶点多层次的特点,与网络药理学具有天然的兼容性。网络药理学能够从整体性分析和阐述中药复方的作用机理,有利于推动中药复方的深入研究和扩大临床适应症的发展。

中药复方研究现状

中药复方的特点 

药味多,成分多 

多靶点、多途径、多环节    

靶点之间相互作用

中药复方研究瓶颈

中药物质基础不明

作用机制不清

基础研究与临床脱节


中药复方和网络药理学契合点


     网络药理学一方面其整体性、系统性的特点与中医药“整体观念”、“辨证论治”的理论一致; 另一方面,其研究模式由以往“单药物、单靶点”向“疾病-基因-靶点-药物”转变,与中药复方“多成分、多途径、多靶点”的协同作用特点有异曲同工之妙。从网络药理学角度分析,其机理可能正是由于通过配伍药物之间相互协作、药物及其配体之间相互作用这一复杂关系网中的节点相互制约,使中药复方能有效打击疾病相关节点,保护整体网络平衡。


网络药理学整体研究思路


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结合UHPLC-QTOF-MS分析中药复方的组成后,利用network pharmacology、生物信息学及Autodock等技术进一步分析中药复方、主要活性成份的可能作用靶点及作用途径,为后续深入研究提供方向;同时可以协助药物研发。


华联科可提供以下分析服务



01

中药主要活性成分研究及靶点分析

1.1利用UHPLC-QTOF-MS分析中药的主要活性物质

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图1样品UHPLC-QTOF-MS检测正离子模式TIC图

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图2样品UHPLC-QTOF-MS检测负离子模式TIC图

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图3  样品主要组成

1.2 利用中药研究数据库研究中药主要活性成分

利用中药研究数据库,根据中药的ADME参数,找出有药用开发价值的活性成分。

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1.3 活性成份靶点分析

利用中药研究数据库,研究活性成分对应的人体生物靶标。

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02

靶点PPI蛋白互作分析

2.1 单个靶点蛋白与相关蛋白互作

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2.2 活性成分筛选靶点蛋白之间的互作

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03

Cene Ontology富集和功能分析

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04

KEGG Pathway分析

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