当前位置:主页 > 硕博论文 > 医学博士论文 >

基于靶点网络的中药复方协同整合作用机制研究

发布时间:2018-08-08 15:34
【摘要】:中药是祖国医药宝库的重要组成部分,其治疗疾病的系统观和整体观被科学界日益重视。系统阐明中药整体性作用机制对促进中医药现代化和现代医药发展有着重要的意义。中药发挥整体性药效的微观体现是中药多成分作用于多个靶点形成复杂网络,并在不同的通路以及功能模块中产生协同性、整合性作用。揭示这一问题的科学本质已成为当今中医药学研究的迫切任务。为此,本研究从中药复方的作用靶点出发,从靶点的协同整合作用角度,开展复方整体性作用机制研究。主要包括:结合计算机技术和生物大数据,开发一个符合中药特点的直接靶点预测算法,以此发现中药复方作用靶点;基于上述靶点预测方法,从靶点的作用通路和功能角度阐明复方的多通路、多层次协同整合作用;此外,还在更高尺度的蛋白互作网络上探索了复方靶点网络的功能模块及其对疾病的多环节调节作用机制。具体内容包括:(1)为了识别中药复方的直接作用靶点,本研究基于大规模的配体-靶点真实结合数据,提出“配体群系综特征能反映其直接靶点的结合信息”的假设,构建了加权系综相似度算法(WES)来预测药物的直接靶点。WES算法的操作流程如下:a)通过不同数据源的检索,构建了98327个配体-靶点直接结合数据集;b)在系综框架下鉴定与药理学性质高度相关的关键配体结构参数;c)通过整体相似度(系综相似度)而非单个配体的相似度来判断一个药物能否与某一靶点结合;d)运用贝叶斯网络和多维核将标准化的系综相似度整合起来做出理论预测。WES模型外部测试和实验评价均有较高的准确率,分别为70%和71%。这些结果表明WES方法为药物重定位和药物开发提供了一个可靠的生物信息学模型。(2)基于上述靶点预测方法,为从靶点的作用通路和功能角度阐明复方的多通路、多层次协同整合作用,本研究以黄芪栀子复方(黄芩、秦皮、栀子、大黄、牡丹皮、生地黄、诃子、石榴皮、厚朴和枳翘)为范例进行说明。主要结果如下:a)通过类药性评价,获取了复方的212个潜在活性成分;b)以潜在活性成分为探针,借助WES算法预测得到了这些化合物靶向的122个蛋白靶点,并且通过进一步的体外实验验证了化合物和靶点的直接互作关系;c)化合物-靶点网络和靶点-通路网络关联分析阐明了疾病宏观表型与微观分子(化合物、蛋白、通路)之间的复杂联系,并筛选出了黄芩栀子复方靶点关联的多条通路,如Toll-like受体信号通路和Jak-STAT信号通路;d)整合并分析靶点通路发现复方靶点的多条通路通过抑制炎症、抗病毒感染和增强免疫协同发挥效果;e)复方靶点的分子功能、细胞组分及参与的生物学过程分析,揭示了复方的多层次调节作用。(3)此外,本研究以二陈汤为例,在更高尺度的蛋白互作网络上探索了复方靶点网络的功能模块及其对疾病的多环节调节作用机制。主要内容包括:a)通过类药性评价筛选出了二陈汤中的126个潜在活性成分;b)借助WES模型推断化合物-靶点关联,本研究获取了该复方的448个靶点,直观体现了化合物是如何靶向特定的靶蛋白并发挥作用从而形成复方靶点网络的;c)整合靶点互作网络和药物靶点网络,采用模块化分析方法,鉴别了11个具有特定生物学功能的模块,阐明了复方靶点网络中功能模块协同调节机制。综上所述,本研究围绕中药复方靶点以及其作用网络对中药复方协同整合作用进行了研究。构建了一个符合中药特点的直接靶点预测模型,该模型能够快速有效的识别中药复方的靶向蛋白,为中药复方机制研究和新药研发提供了新工具。在此基础上,本研究以黄芪栀子复方和二陈汤为范例开展复方作用靶点预测和分析,分别从靶点的功能、作用通路和靶点网络的功能模块角度,阐明复方的多通路、多层次、多环节协同整合作用,为中医药整体机制认识提供了新的借鉴。
[Abstract]:Traditional Chinese medicine is an important part of the treasure house of Chinese medicine. The systematic view and overall view of its treatment of diseases have been paid more and more attention by the scientific community. It is of great significance to systematically clarify the overall mechanism of the action of traditional Chinese medicine to promote the modernization of traditional Chinese Medicine and the development of modern medicine. The target points form complex networks and produce synergistic and integrated roles in different channels and functional modules. To reveal the scientific essence of this problem has become an urgent task in the study of traditional Chinese medicine. It mainly includes: developing a direct target prediction algorithm that conforms to the characteristics of traditional Chinese medicine in combination with computer technology and biological large data to find the target target of the Chinese medicine compound. Based on the target prediction method mentioned above, the multi pathway and multi level synergistic integration function of the compound are clarified from the target point of action path and function. In addition, the target point prediction method is also used. On the higher scale protein interaction network, the functional modules of the compound target network and the multi link regulation mechanism of the disease are explored. The specific contents include: (1) in order to identify the direct target of the compound Chinese medicine compound, this study is based on the real binding of the ligand target point on a large scale, and suggests that the characteristics of the ligand group ensemble can reflect its direct effect. A weighted ensemble similarity algorithm (WES) is constructed to predict the direct target.WES algorithm of the drug as follows: a) through the retrieval of different data sources, 98327 ligand target direct binding data sets are constructed, and b) identifies the key ligand structure highly related to the pharmacological properties under the ensemble framework. Parameters; c) through the overall similarity degree (ensemble similarity) rather than the similarity of single ligands to judge whether a drug can combine with a target; d) using the Bayesian network and multidimensional kernel to integrate the standardized ensemble similarity to make a theoretical prediction of the.WES model external test and experimental evaluation have a higher accuracy rate of 70% and 7, respectively. 1%. these results show that the WES method provides a reliable bioinformatics model for drug relocation and drug development. (2) based on the target prediction method mentioned above, the multi pathway and multi-level synergistic integration of the compound is clarified for the functional pathway and function angle of the target. Peony skin, rehmannia, pomegranate, pomegranate skin, Magnolia officinalis and trifoliate orange are illustrated as examples. The main results are as follows: a) 212 potential active components of the compound were obtained through the evaluation of drug resistance; b) was used as a probe to predict the target of these compounds with the help of WES algorithm, and through further in vitro The experiment verified the direct interaction of compounds and targets; c) compound target network and target point network association analysis elucidated the complex relationship between the macroscopic phenotype of the disease and the micromolecule (compound, protein, pathway), and screened the multiple pathways associated with the target of the Cape Gardenia compound, such as the Toll-like receptor signaling pathway and the Jak -STAT signal pathway; d) integration and analysis of target pathways to find multiple pathways of compound targets by inhibiting inflammation, antiviral infection and enhancing immune synergy; E) molecular function of compound targets, cell components and biological process analysis, revealing the multilevel regulation of compound compound. (3) in addition, this study was two Chen Tangwei. In the higher scale protein interaction network, the functional modules of the compound target network and the multi link regulation mechanism of the disease are explored. The main contents include: a) screening out 126 potential active components of two Chen Tangzhong through the evaluation of drug resistance; b) the compound target association was broken by the WES model. This study obtained the compound. The 448 target points directly reflect how compounds target specific target proteins and play a role in the formation of compound target network. C) integration of target interaction network and drug target network, and using modular analysis method to identify 11 modules with specific biological functions, and clarify the function module synergy in the compound target network. In summary, this study focuses on the synergistic integration of Chinese medicine compound target and its function network. A direct target prediction model conforms to the characteristics of traditional Chinese medicine. The model can quickly and effectively identify the target egg white of Chinese medicine compound, and provide the research of Chinese medicine compound mechanism and the research and development of new drugs. On this basis, on this basis, the target prediction and analysis of compound action target were carried out with the compound of Radix Astragali gardenia and two Chen Tang as an example. From the function of the target, the function pathway and the function module of the target network, the multi-channel, multi-level and multi link synergistic integration of the compound was clarified to provide the understanding of the overall mechanism of traditional Chinese medicine. A new reference.
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:R285

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;首个中药复方专利在澳诞生[J];中国中西医结合杂志;2000年04期

2 李睿明,姜巍;应重视抗菌中药复方的研究[J];医学与哲学;2000年10期

3 王洪飞;让文化魂宝焕发熠彩——“中药复方再优化”研究的思考[J];首都医药;2001年06期

4 刘亚明,牛欣;关于中药复方产业化发展探讨[J];中医药管理杂志;2002年04期

5 肖河;;中药复方物质基础浅析[J];海峡药学;2006年03期

6 李秦川;潘勤;;中药复方在欧盟注册的对策探析[J];现代药物与临床;2012年04期

7 荆鲁;王停;周刚;;中药复方优化研究的现状与思考[J];中国新药杂志;2013年09期

8 洪永福;谈对中药复方的研究[J];陕西中医;1981年03期

9 张建国;试论用中药方剂理论指导中药复方药理研究[J];中药药理与临床;1985年00期

10 邵以德;中药复方的药理研究[J];中成药研究;1985年02期

相关会议论文 前10条

1 高静;刘培勋;;中药复方有效部位(群)研究之思考[A];中医药现代化与科技创新高层论坛暨第二届金陵名医论坛论文集[C];2007年

2 薛燕;;以现代科学阐明中药复方作用机理的霰弹理论及其重要意义[A];'97中医药博士论坛:中医药现代研究与未来发展[C];1997年

3 欧丽娜;张建军;王景霞;李伟;高学敏;;中药复方优化实验设计的研究进展[A];第二届临床中药学学术研讨会论文集[C];2009年

4 赵立春;薛燕;;中药复方化学研究之霰弹靶点理论[A];第二届临床中药学学术研讨会论文集[C];2009年

5 石任兵;刘斌;石钺;陆蕴如;;中药复方化学与创新药物研究[A];中医药优秀论文选(上)[C];2009年

6 程静;;中药复方的研究[A];2010年江苏省药学大会暨第十届江苏省药师周大会论文集[C];2010年

7 范为宇;;中药复方名词英译标准化的探讨[A];中国中医药信息研究会第二届理事大会暨学术交流会议论文汇编[C];2003年

8 张永祥;;中药复方新药研制的思路与方法[A];中国科协第二十三届新观点新学说学术沙龙论文集[C];2008年

9 陈冠林;周福生;许仕杰;游章才;黄海阳;汤金波;;中药复方功效的研究思路及探讨方法[A];中华中医药学会脾胃病分会第二十三次全国脾胃病学术交流会论文汇编[C];2011年

10 梁国刚;;中药复方化学研究方法的探讨[A];1999中药研究论文集[C];2000年

相关重要报纸文章 前10条

1 本报记者 丁洋;中药复方有效成分可快速明确[N];中国中医药报;2013年

2 实习生 严锋林;传统中药到底怎样发展成现代中药?(三)[N];科技日报;2006年

3 通化振国集团 杨春旭;关于加快实现中药现代化的思考[N];通化日报;2008年

4 今辰药业市场总监 杨昌顺;中药突破西医心智核心法则[N];医药经济报;2010年

5 言实;中药须提高国际市场竞争力(下)[N];中国医药报;2001年

6 本报记者 胡芳;传统中药复方研发畅想中药全球化[N];中国医药报;2012年

7 本报记者 徐晓峰 李己平 许凌;确立新理念 发展大中药[N];经济日报;2002年

8 嘉宾;我国中药产业面临发展机遇[N];民营经济报;2008年

9 本报记者 孙晨;中药现代化的“呐喊”[N];中国高新技术产业导报;2001年

10 胡永忠;中药现代化:四大困惑何解?[N];医药经济报;2000年

相关博士学位论文 前10条

1 王加谋;运动结合中药复方对去势骨质疏松模型大鼠的实验研究[D];湖北中医药大学;2015年

2 庞立健;基于肺络理论中药复方干预IPF TGF-β_1/Smads信号传导通路及TH1/TH2失衡机制研究[D];辽宁中医药大学;2015年

3 胡美纯;中药单体与中药复方抑制前列腺癌生长与转移的功能与机制研究[D];华东师范大学;2015年

4 郑春丽;基于靶点网络的中药复方协同整合作用机制研究[D];西北农林科技大学;2017年

5 沈家平;中药复方提取液对牙周可疑致病菌和人牙周膜细胞作用的临床和实验研究[D];南京中医药大学;2007年

6 周明眉;中药复方复杂体系的探索[D];成都中医药大学;2002年

7 蒋捍东;中药复方肺康灵对肺间质纤维化的改善作用及其机制研究[D];中国海洋大学;2008年

8 张斌;清活Ⅰ号中药复方保护血管内皮细胞高糖损伤的抗氧化应激分子机制及冠心病患者氧化应激水平测定[D];复旦大学;2006年

9 程新锐;中药复方脑得生的有效成分组研究[D];中国协和医科大学;2006年

10 刘倩;不同给药途径的含苦参中药复方的化学和代谢研究[D];吉林大学;2007年

相关硕士学位论文 前10条

1 汝锦龙;中药系统药理学数据库和分析平台的构建和应用[D];西北农林科技大学;2015年

2 张学沛;抗感染中药复方NZ的药学研究[D];广东药学院;2015年

3 魏金曼;中药产业国际竞争力及其影响因素分析[D];宁波大学;2015年

4 杨晓;我国传统跌打损伤中药复方6种元素含量研究[D];山西大学;2014年

5 周冠宇;奶牛乳房炎中药复方灌注液有效成分测定方法的研究[D];安徽农业大学;2014年

6 李燕娜;体外ABC转运体方法的验证及其在中药相互作用研究中的应用[D];上海交通大学;2013年

7 徐佳;富碘中药复方对碘缺乏NOD.H-2~(h4)小鼠心肾D2及D3mRNA表达的影响[D];辽宁中医药大学;2015年

8 李允;中药复方对人眼球后Th1/Th2细胞因子失衡的影响[D];河南中医学院;2015年

9 王婵;自拟中药复方对小鼠大肠杆菌感染的预防作用研究[D];四川农业大学;2015年

10 马倩;动脉粥样硬化性心脑血管疾病中医证素和中药分布规律临床研究[D];北京中医药大学;2016年



本文编号:2172228

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/yxlbs/2172228.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户b7d5f***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com