中医“异病同治”理论的网络药理学阐释

中医“异病同治”理论的网络药理学阐释

TCMTheoryof″HomotherapyforHeteropathy″BasedonNetworkPharmacology

刘峥嵘1,2,林思濠1,2,缪思怡1,2,郑岚2,林伟杰3,马诗瑜2△,卞晓岚2△

(1.上海健康医学院药学院;2.上海交通大学医学院附属瑞金医院;3.广东省珠海市人民医院·暨南大学附属珠海医院)

*基金项目:上海市2022年度“科技创新行动计划”启明星项目[沪科〔2022〕80号];2021年上海市“医苑新星”青年医学人才培养资助计划[沪卫人事〔2022〕65号];上海交通大学“交大之星”计划医工交叉研究基金青年项目[YG2022QN015]。

摘要

关键词:网络药理学;中医;异病同治;中药

Keywords:networkpharmacology;traditionalChinesemedicine;homotherapyforheteropathy;Chinesematerialmedica

中图分类号:R932;R285.5文献标志码:A

“异病同治”属中医基础治疗手段,首见于《黄帝内经》,《伤寒杂病论》中也记载了大量“异病同治”的辨证论治实践和方法。“异病同治”是指因不同的疾病在其发展过程中出现了相同的病证,故选择同种治疗方法的原则,其核心思想在于“辨病”与“辨证”结合,即病异、同证、同治。如久泻脱肛、子宫下垂、胃下垂属不同疾病,但中医学认为三者均为中气下陷证,故可采用具有升提中气功效的补中益气汤进行治疗。近年来,“异病同治”理论在中医临床治疗中有着重要指导作用,是中医药发展过程中不可或缺的一部分。在此,对中医“异病同治”理论的网络药理学进行阐释。

1研究现状

“异病同治”理论虽应用于中药复方对证治疗历史悠久,但中药复方/制剂具有多成分、多途径、多靶点协同作用的特点,故直观、全面地阐释其药效物质基础和作用机制很有必要。网络药理学包含了系统生物学、药理学、生物信息学等交叉学科,基本思路是通过疾病-基因-靶点-药物互作网络,经过拓扑参数分析及蛋白互作网络(PPI)等可视化操作,详细阐明药物的作用靶点、作用机制及生理、病理过程等,探索药物对疾病网络的影响与干预。这种多层次、多角度的研究策略与传统中医药的系统性与整体观不谋而合,中医“异病同治”理论的网络药理学研究也越来越多,其研究现状见表1。

2研究思路

2.1筛选中药复方有效化学成分

在中药成分数据库中查找中药复方的化学成分,以口服生物利用度(OB)≥30%和类药性(DL)≥0.18为筛选指标。除OB和DL外,还有很多其他药学和生物特性影响化合物的活性,如有研究将人结肠癌细胞系Caco-2细胞渗透率≥-0.04纳入筛选条件,主要考虑胃肠道的吸收作用。故在筛选和最终确定有效化学成分时需仔细考虑各因素对化合物的影响,同时也应考虑疾病因素。

在化合物靶点/靶标数据库中查找有效化学成分对应的靶点/靶标,在疾病靶点/靶标数据库中查找与疾病对应的靶点/靶标,取药物靶点/靶标与疾病靶点/靶标的交集,作为潜在靶点/靶标。校正靶点/靶标的基因名称,整合、去除重复靶点/靶标或无对应有效化学成分的靶点/靶标。

2.3挖掘靶点/靶标的蛋白质相互作用和生物功能

2.4探索有效成分与靶点/靶标的结合度

将网络拓扑结构中等级值较高的药物活性成分与疾病靶点/靶标进行分子对接,找到底物分子和受体分子的最佳结合位置及结合强度,最终获得配体和受体的结合优势构象,以更立体和明确地阐明中药复方“异病同治”的分子机制。

2.5研究思路流程

详见图1。

3研究方法与工具

3.1靶点/靶标查询

3.2生物网络的构建与分析

构建:生物网络的构建和分析主要是为了说明药物与疾病之间的关联性,故阐述“异病同治”理论的网络药理学关键在于生物网络的构建和分析。构建PPI获取蛋白相互作用关系时,可从String数据库中获取多个蛋白间的PPI。将前期收集的互作网络进行整合,通过可视化软件(Cytoscape,Pajek,GUESS,WIDAS等)可直观地呈现相互联系的网络节点。节点可被定义为活性成分、靶点分子、药物、疾病等,是生物网络结构的核心。当节点间存在相互作用时,则使用边进行连接,如基因调控相互作用、基因共表达等。

3.3分类模型的构建

尽管上述5种分类构建模型被广泛应用于毒理学研究,但这些算法是高效、稳定的,故在“异病同治”的网络药理学领域也具有应用前景与可行性。

3.4信号通路与生物功能富集分析

3.5分子对接技术

4展望

综上所述,虽然中医“异病同治”理论的网络药理学研究仍处于初步阶段,但随着数据库信息的不断完善、分类模型的优化与改良、实验结合多组学数据等措施的实施,未来的研究将加深人们对中医治疗复杂疾病的了解与认识,并结合中医证候开拓“异病同治”的研究思路,推动中医药的传承与创新,加快中医药现代化和国际化的进程。

参考文献:略。

作者简介:

第一作者:刘峥嵘,男,大学本科,研究方向为医院药学。

△通信作者:马诗瑜,女,硕士,主管药师,研究方向为生物信息学和医院药学;卞晓岚,女,硕士,主任药师,研究方向为医院药学。

该文完整发布于《中国药业》杂志2022年7月5日出版的第31卷第13期第1~6页。

扫描下方二维码即可查看当期杂志内容↓↓↓

办公地址:重庆市渝中区长江一路61号地产大厦1号楼19层中国药业杂志社邮政编码:400014

THE END
1.利用Cytoscape对STITCH基因相互作用结果按Degree进行可视化4. 将TSV文件导入提前在电脑中安装好的Cytoscape软件,同时对导入后的文件进行Degree分析。 (1)TSV文件导入 (2)Degree分析 5. 进入Style界面,对形状和颜色按照Degree进行展示,其他的个性化设置按这种方式进行调整。 分享不足的地方大家可以一起探讨,相互学习。 --生信之中药研究...https://www.cnblogs.com/ZhangBillZhang/archive/2004/01/13/14657203.html
2.Cytoscape常用参数degree: 该节点连线数(边的数量) betweenness:中心性(有多少节点是直接通过该点连接的a—b—c,b就会有一个得分值)。 与这个默认功能比较相似的有一个cytoHubba 插件,它是专门用于重要性计算的,有多种算法进行重要节点估计;甚至可以针对选出的几个基因进行重要性计算。 https://www.jianshu.com/p/da3b026ba596
3.Cytoscape如何计算节点和边数目node和edge计数保存之后,我们就可以看除表头数据的行数,这个就是网络里节点的数目: 接下来找到这个表格的Degree列,这一列就是每个节点与其相关的节点数目,用Degree排个序,就可以找到核心节点了 这样就轻松搞定两个问题,还有一个就是边的数目: 我们回到Cytoscape,再右下角选择Edge Table,保存数据到本地: ...https://www.biowolf.cn/m/view.php?aid=330
4.5网络图绘制软件cytoscape使用介绍美吉生物讲义.pdf网络图绘制软件cytoscape使用 微生物事业部 meta@majorbio. 本节课准备工作: 网络图绘制软件cytoscape使用 1、确保自己的电脑上已经安装了cytoscape软件,并且可以打开; 2、登陆isanger账号、运行云平台上的物种相关性网络 ,以备文件 ; 3、确保已 用于绘图的表格文件; 网络图绘制软件cytoscape使用 1 cytoscape软件背 2 ...https://max.book118.com/html/2021/0311/8022023055003057.shtm
5.Cytoscape.js的完整使用(一)Cytoscape.js单项功能cy核心...const cy = cytoscape({ // 非常常用的选项 container: document.getElementById('xxx'), // 容器 elements: [ { // node1 group: 'nodes', // “nodes”表示节点,“edges”表示边 // 注意,可以为您自动推断组字段,但需要指定它 // 如果您错误初始化元素,则会给出很好的调试消息 ...https://juejin.cn/post/7159404452460363812
6.R语言:两组数据关联分析,pheatmap热图和cytoscape网络图–简书R语言:两组数据关联分析,pheatmap热图和cytoscape网络图 小白菜学生信 0.9642020.05.28 17:56:18字数 543阅读 2,781 导读 举例展示R语言组学关联分析的方法。宏基因组数据以KO-样品丰度表为例。代谢组数据以metabolite-样品丰度表为例。基本方法是用R语言psych包corr.test函数进行两组数据的相关分析,结果经格式化后用...http://www.dentalearner.com/archives/2358
1.文献里的山脊图怎么看?1分钟速解!文献里的山脊图怎么看?1分钟速解! 我们经常会在文献中看到这种类似“山峦”一样的数据图,总觉得十分高级又难懂,但其实只要拆解一下,就能快速看懂~ 今天就带大家一起来学习山脊图的解读! 一、定义&用途 1)定义: 山脊图(Ridgeline Plot)也称为山峦图,是一种用于可视化数据分布的图表,特别是用于显示多个组的分布...https://m.zjby-biotech.com/news/hyzx/3194.html
2.如何用Cytoscape::EnrichmentMap可视化GSEA的运算结果?文章浏览阅读95次,点赞2次,收藏2次。Cytoscape::EnrichmentMap 可视化GSEAhttps://blog.csdn.net/jl19930703/article/details/144144222
3.如何在Cytoscape中获取节点的度数腾讯云开发者社区在Cytoscape中获取节点的度数,可以通过以下步骤实现: 1. 首先,确保已经安装了Cytoscape软件,并打开你的网络图。 2. 在Cytoscape的菜单栏中,选择“网络”(Networ...https://cloud.tencent.com/developer/information/%E5%A6%82%E4%BD%95%E5%9C%A8Cytoscape%E4%B8%AD%E8%8E%B7%E5%8F%96%E8%8A%82%E7%82%B9%E7%9A%84%E5%BA%A6%E6%95%B0
4.“开源节流”之cytoscape,展示互作网络,一用无忧!跟示例图比较后可知,还缺少一个图例来表示各个颜色分别代表的degree的区间。点击下图箭头所示 -> creat Legend ->Export即可导出网络图所对应的图例。最后就是PS来排版和润色的事了。 基本的画图方法应该就以上几点了,更炫更加美观的网络图可能需要大家的精心绘制了。如果还需要更加强大的画图工具,可以去cytoscape官网...https://www.antpedia.com/news/dist_article/82055.html
5.求教大神们String数据库如何设置degree值并导出hubgene及degree值...zzzawx 心血管病学医学生 请问上述中导入的degree数据是在String中怎么下载的呢?2019-04-12IP湖北湖北...https://www.dxy.cn/bbs/topic/37552427?ppg=1
6.使用Cytoscape的NetworkAnalyzer工具计算网络相关属性在之前的文章中,介绍过igraph工具,可以通过编程处理网络数据,该工具使用与大规模,大批量数据的处理。如果只是偶尔需要分析下网络数据,采用cytoscape这种图形界面工具更加的简单便捷。 cytoscape相信很多人都用过,通常都是用来进行网络的可视化,对于分析网络的基本拓扑属性,比如计算clustering coefficient...https://blog.51cto.com/u_10721944/5398264
7.如何在Cytoscape中单独更改节点的颜色?在Cytoscape中,可以通过以下步骤单独更改节点的颜色: 1. 首先,确保已经安装并打开了Cytoscape软件。 2. 导入或创建一个网络图,确保图中包含需要更改颜色的节点。 3. 选中要...https://cloud.tencent.cn/developer/information/%E5%A6%82%E4%BD%95%E5%9C%A8Cytoscape%E4%B8%AD%E5%8D%95%E7%8B%AC%E6%9B%B4%E6%94%B9%E8%8A%82%E7%82%B9%E7%9A%84%E9%A2%9C%E8%89%B2%EF%BC%9F
8.CytoscapeUserManualThe -Xmx512M flag tells java to allocate more memory for Cytoscape and the -p plugins option tells cytoscape to load all of the plugins in the plugins directory. Loading the plugins is important because many key features like layouts, filters and the attribute browser are included with ...http://wikiold.cytoscape.org/Cytoscape_User_Manual
9.基于网络药理学联合mRNA芯片探讨益气活血解毒方治疗卵巢癌的效应...重要靶基因导入String、Cytoscape,以Degree60为卡值,得到IL6、VEGFA、TNF、MMP9、FN1免疫、血管生成等肿瘤相关核心基因123个。对核心基因GO功能富集显示,YHJD治疗卵巢癌的核心基因参与核受体功能,转录因子活性、聚合酶Ⅱ近RNA端启动子等生物学过程。核心基因KEGG通路富集显示,YHJD治疗卵巢癌的核心基因涉及TNF信号通路...https://wap.cnki.net/touch/web/Dissertation/Article/1020085823.nh.html
10.GitHubcytoscape/cytoscape.jscosecytoscape-cose-bilkent.js demo-compound.html demo.html package-lock.json package.json webpack.config.js README MIT license cytoscape-cose-bilkent Description The CoSE (pron. "cosay",CompoundSpringEmbedder) layout for Cytoscape.js developed byi-Vis Labin Bilkent University is a spring embedder lay...https://github.com/cytoscape/cytoscape.js-cose-bilkent
11.cytoscape:NetworkAnalysererrorI am using cytoscape 3.8.1. I used the output from GSEA to vizualise the network in EnrichmentMap app. After that I tried Analyze network to know the node degree, closeness centrality etc. to identify hub genes. But when I run Analyse network it gives error as "network interpretation null...https://www.biostars.org/p/441134/
12.CyTargetLinker:ACytoscapeApptoIntegrateRegulatory...we used cytoscape's vizmapper to shape and colour the tf nodes according to their tf family. to identify the genes highly regulated by tfs, the indegree was calculated and represented as the size of the gene nodes, see figure 3 . from the network it is immediately clear that the h2afx...http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0082160