中藥是復雜化學體系,中藥的療效是中藥的化學物質作用于人體,使機體的生理機能或生化反應發生變化的復雜過程?!岸嘟M分、多靶點、多途徑,整體調節”被一致認為是中藥作用的特點(圖1)。但是到目前為止,對于絕大多數中藥和復方來說,只有“多組分”的含義相對明確,并具備成熟的植物化學和分析化學研究方法。其他三種特性雖然含義明確,但都還缺少成熟的實證性研究。如何用現代科學方法闡明中藥的藥效物質基礎和作用機制一直是研究的難點和關鍵點。
中藥“多組分、多靶點”的作用機制
網絡藥理學的發展為中藥藥理活性的微觀解釋提供了一種有效途徑。網絡藥理學方法是通過網絡方法來分析藥物、靶點和疾病之間的相互關系,目前已經成為新藥研發理論方法的一個研究熱點,并且受到藥學領域,特別是中藥研究者的高度關注,通過引入網絡藥理學技術和方法,已經對大量單味藥和復方中藥進行了藥理作用機制的研究,使人們對中藥的藥效物質基礎及其作用特點有了更清晰的認識。
中藥復方靶點的GO富集
中藥網絡藥理學研究可以應用于以下領域:
- 中藥復方和單味藥的作用機制研究。通過對中藥復方和單味藥化學成分的收集和尋靶,確認其可能作用的靶點及其通路分布情況,通過對信息的整理富集,最終與復方或單味藥的特定藥理活性相聯系,對其聯系給出分子層面的解釋。
- 中藥關鍵化合物的確定,通過網絡藥理學研究,可以探明中藥對某種疾病的作用機制,發現關鍵靶點、關鍵通路,由此確定中藥中針對某種疾病的關鍵活性成分。
- 發現復方新適應癥,通過反向尋靶和網絡分析方法,分析中藥復方對體內各代謝和信號傳導通路的調節情況,據此發現中藥復方的針對其他疾病的新療效,為實驗研究提供前瞻性的指導。
- 新天然藥物發現,通過對中藥活性成分進行口服生物利用度預測、類藥物評價、多藥靶點預測、網絡藥理學分析等多角度結合的系統藥理學方法,可以篩選得到中藥中最具潛力的可藥活性成分,為天然藥物的發現提供了新的模式。
- 網絡毒理學研究,網絡毒理學概念由劉昌孝院士于2011年首次提出,旨在構建網絡模型和對因果關系的分析, 從而認識藥物對機體的毒副作用并探討其毒性機制,在預測中藥毒性成分中具有重要的作用。
常見的系統藥理學、網絡藥理學分析服務
- 中草藥ADMET/T分析;
- 全套的中藥復方或單味草藥系統藥理學分析:包括復方活性成分收集、靶標預測、藥物-靶點網絡、靶點-靶點相互作用網絡、靶點作用通路的功能富集,以及提供針對復方的生物學驗證建議等;
- 中藥單體的作用靶標分析:提供已驗證的作用靶標信息以及基于網絡推理的預測靶標。
- 基于中草藥天然來源數據庫的虛擬篩選
部分引用圖片來源:楊小林,袁永亮,等. 基于網絡藥理學和分子對接探尋升降散抗新型冠狀病毒潛在作用機制研究 [J]. 中草藥, 2020, 51(7)