网络药理学在中药复杂作用模式研究中的应用进展
韩利文，陈善军,董榕,张友刚,王晓静
山东第一医科大学(山东省医学科学院)药学与制药科学学院,山东济南
摘要中药多层次、多系统的复杂作用模式的表征一直是中药现代研究的一个关键问题。网络药理学借助计算机技术、系统生物学、多向药理学等多学科的交叉融合,形成了以网络靶标为核心的技术体系,实现了成分-靶标-疾病的分子网络构建,在中药现代研究中显示了巨大的潜力。对近年来网络药理学在网络构建及分析技术、中药复杂作用模式研究进展、未来发展趋势等方面进行了综述,以期为传统中药科学内涵的深入阐释提供新的思路。
关键词网络药理学;中药;作用模式;网络靶标;应用进展
引文格式：韩利文，陈善军，董榕，等.网络药理学在中药复杂作用模式研究中的应用进展[J]山东科学，,34（6）:22-31.DOI：10./j.issn.-..06..
传统中药是我们国家延续千年的瑰宝,尤其是在全球防治新冠疫情过程中发挥了举世瞩目的作用[1-2]。传统中药治疗疾病强调“整体观”与“辨证论治”,与源于西方的现代医学的理论体系和技术手段均有显著不同。中药本质是由多成分组成的复杂系统,人体也是一个更为复杂的生命系统,当中药进入人体后,与机体发生的相互作用是一个庞大的系统-系统的相互作用。因此,阐述中药复杂组分与多重功效之间的交互规律、科学表征中药复杂作用模式是中药现代研究亟需解决的关键问题。
近十年来,随着系统生物学、人工智能、多向药理学等技术的快速发展,网络药理学(networkpharmacology)应运而生[3-4]。网络药理学是运用多种组学技术、网络分析技术构建并揭示药物-成分-靶点-疾病之间的关系,阐述药物作用机制、探索药物与疾病之间相关性的一门前沿学科。网络药理学聚焦系统层次和生物网络之间的关联关系,与传统中药的作用模式不谋而合[5-7]。本文综述了网络药理学技术近年来在中药复杂作用模式表征方面的研究新进展,为传统中药科学内涵的现代阐释提供参考。
1中药复杂作用模式研究的现状
目前已知中药的作用模式特征为多环节、多靶点的整合调节。经过国内外科学家不断地努力探索,中药复杂体系作用模式的解析已经获得巨大进步。在基于整体观和系统论的指导思想下,形成了如强调药动-药效关联的化学指纹-药代标志物-药效靶标三维中药复方研究新模式[8]、以内源性代谢物为核心的中医方证代谢组学[9-10]、基于成分钩钓的中药化学生物学[11-12]等新理论和新技术。但是,中药复杂作用模式的解析与表征依然存在不少问题:中药成分是直接作用于靶点,还是改变了机体内环境?多成分之间是如何协同作用的?外源性成分与机体内源性成分之间是如何进行信息交互的?因此,中药复杂体系作用模式的研究依然任重道远,需要引入新的技术手段和研究理念。
2网络药理学研究的基本思路
网络药理学主要是通过系统生物学的研究方法,借助统计学、复杂网络等数学手段,能够在分子水平上更好地诠释中药多成分与机体的网络作用关系的一门科学。网络药理学的核心是网络,用网络科学的方法研究中药的多向药理特性,用网络拓扑性质来反映中药药效成分的理化和生物学性质,为探索中药复杂作用模式提供了新的视角。
利用网络药理学研究中药复杂作用模式的研究思路是构建中药复杂化学成分库,将中药成分的潜在分子靶标和疾病相关靶标共同映射于生物分子网络,以生物分子网络为基础建立中药药效成分与疾病的关联机制,从而解析中药的复杂作用模式（图1）。
图1利用中药网络药理学研究中药作用模式的基本思路
3网络药理学的研究内容
3.1中药化学成分的整合与收集
中药成分是网络药理学分析的起点,纳入的中药成分的范围和准确度直接影响到后续分析的正确性。
(1)直接利用已有数据库进行成分收集。常用的中药化合信息数据库有中药系统药理学数据库和分析平台TCMSP(