基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)預(yù)測MI-RI中藥復(fù)方作用靶點(diǎn)的研究.pdf

1、中醫(yī)是我國歷史悠久的醫(yī)學(xué)，是一座巨大的寶庫。五千年的中華文化記載中，在治療疾病方面有著不可替代的作用。近年來，中醫(yī)在面對一些新型的疾病時，也被發(fā)現(xiàn)有很多現(xiàn)代醫(yī)學(xué)不可替代的作用。國內(nèi)大量研究表明，一些中藥及其提取成分能有效的抑制心肌細(xì)胞凋亡，目前被應(yīng)用于心肌缺血再灌注損傷并取得顯著療效。近年來，運(yùn)用復(fù)雜性科學(xué)來研究中醫(yī)理論取得了不少成果。通過復(fù)雜性和非線性科學(xué)給挖掘中醫(yī)藥的內(nèi)涵提供了新的思路和方法。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)是復(fù)雜性科學(xué)一個重要的表現(xiàn)途徑，

2、他對復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行了抽象的描述。一般情況下，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究是指包含了大量組成單元（或子系統(tǒng)）的復(fù)雜系統(tǒng)，在系統(tǒng)中構(gòu)成單元被抽象成節(jié)點(diǎn)、單元之間的相互關(guān)系被抽象為邊;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)是研究復(fù)雜系統(tǒng)的一種角度和方法，它關(guān)注系統(tǒng)中個體相互關(guān)聯(lián)作用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，是理解復(fù)雜系統(tǒng)性質(zhì)和功能的基礎(chǔ)。根據(jù)中醫(yī)藥方劑系統(tǒng)的特性，能以復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)為切入點(diǎn)對其進(jìn)行研究。我國在這方面的研究才剛剛起步，對該方面的研究正在逐步增多。但應(yīng)用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)來研究心肌缺血再灌注損傷的成果還比

3、較少。目前，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)在中醫(yī)藥中的應(yīng)用主要是中藥作用靶點(diǎn)辨識、基于藥理指標(biāo)相關(guān)作用環(huán)節(jié)和基于中醫(yī)理論與中藥基本信息及中藥功效的分子網(wǎng)絡(luò)、模塊網(wǎng)絡(luò)和概念網(wǎng)絡(luò);挖掘證候、治法和藥物之間的關(guān)系;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)在大量指標(biāo)中定位核心研究等。
　　本文是以心肌缺血再灌注損傷中的靶點(diǎn)信息、對靶點(diǎn)作用的成分以及成分相關(guān)的中藥等信息構(gòu)建成網(wǎng)絡(luò)來做研究。通過構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)，將所有信息整合起來，利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的理論和工具，挖掘出不易被研究者發(fā)現(xiàn)的隱含信息。
　

4、　目的：本研究以心肌缺血再灌注損傷為示范，通過整合相關(guān)信息和建立復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型，探索復(fù)方作用靶點(diǎn)的推理方法。為藥物研究提供明確的參考靶標(biāo)，從而拓寬藥物研發(fā)新模式，縮短藥物研發(fā)時間。緊跟多成分、多靶點(diǎn)、多路徑的研究趨勢，也為實(shí)驗(yàn)研究提供參考。
　　方法與內(nèi)容：
　?、俅_定數(shù)據(jù)來源通過對清華同方、萬方、維普數(shù)據(jù)庫的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較。根據(jù)清華同方收錄雜志數(shù)量多而且檢索字段最多的綜合優(yōu)勢，選取以清華同方數(shù)據(jù)庫為資料來源之一。由于2007

5、年以來，中華醫(yī)學(xué)系列雜志有萬方獨(dú)家發(fā)行，選取萬方數(shù)據(jù)庫也為資料來源。但為了避免重復(fù)，在萬方中只下載2007年以來，中華醫(yī)學(xué)系列雜志的相關(guān)文章。
　?、谥贫ㄐ畔⑻崛〉脑瓌t，建立靶點(diǎn)（通路）—化合物（單味中藥）網(wǎng)絡(luò)根據(jù)該課題研究的內(nèi)容，即對干預(yù)心肌缺血再灌注損傷中藥或化合物進(jìn)行提取，同時對藥物或化合物作用的信號通路和靶點(diǎn)進(jìn)行提取。建立靶點(diǎn)（通路）—化合物（單味中藥）網(wǎng)絡(luò)。
　　③搜集相關(guān)聯(lián)的天然藥物，建立化合物—天然藥物網(wǎng)絡(luò)以實(shí)

6、驗(yàn)中所用的干預(yù)MI/RI的化合物為對象，通過《中華人民共和國藥典》、中藥化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)庫等搜集出含有上述化合物的天然藥物。建立化合物-天然藥物網(wǎng)絡(luò)。
　　④利用Cytoscape進(jìn)行建模根據(jù)該研究的情況，利用Cytosacpe建立天然藥物-化合物（單味中藥）—靶點(diǎn)（通路）的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。節(jié)點(diǎn)間的連接原則為對某靶點(diǎn)或由某通路產(chǎn)生作用的化合物與天然藥物中含有的化合物相同時，則將該作用對象與天然藥物關(guān)聯(lián)起來。同時，并對整體的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行描述和分析

7、。
　　⑤選取成果已明確的復(fù)方驗(yàn)證該網(wǎng)絡(luò)模型以復(fù)方中所含的中藥為目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，在網(wǎng)絡(luò)模型中選取這些點(diǎn)，抽取與這些節(jié)點(diǎn)有關(guān)系的子網(wǎng)絡(luò)。分析子網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的靶點(diǎn)信息對于干預(yù)心肌缺血再灌注損傷的可行性。
　　結(jié)果：本文利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的理論和摘取的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)構(gòu)建了靶點(diǎn)-成分網(wǎng)絡(luò)，并繪制了靶點(diǎn)-成分網(wǎng)絡(luò)圖。利用專業(yè)數(shù)據(jù)庫中相關(guān)數(shù)據(jù)構(gòu)建了成分-中藥網(wǎng)絡(luò)，并繪制了成分-中藥圖。通過對以上兩個網(wǎng)絡(luò)的關(guān)聯(lián)構(gòu)成了新的靶點(diǎn)-成分-中藥網(wǎng)絡(luò)圖，對其網(wǎng)絡(luò)連接度

8、和聚類系數(shù)進(jìn)行分析。通過小陷胸湯加味和定心方的驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)推測的靶點(diǎn)與實(shí)驗(yàn)所得的靶點(diǎn)是有重合的。
　　結(jié)論：
　?、俦疚耐ㄟ^構(gòu)建靶點(diǎn)-成分網(wǎng)絡(luò)、成分-中藥網(wǎng)絡(luò)、靶點(diǎn)-成分-中藥網(wǎng)絡(luò)，及對網(wǎng)絡(luò)可視化和分析。得出可用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的方法研究靶點(diǎn)和藥物之間的關(guān)系，進(jìn)而推測出組方可能的靶點(diǎn)。
　?、谝孕∠菪販游逗投ㄐ姆綖槔?，通過對比小陷胸湯加味和定心方實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)圖推測得出的數(shù)據(jù)，說明了利用網(wǎng)絡(luò)預(yù)測靶點(diǎn)具有一定的可行性。