基于异质网络的中药复方多成分多靶标协同组合方法研究

This project uses Buyang Huanwu decoction as a research example to develop a "multi-components & multi-targets" method of traditional Chinese herbal compound. Based on our previous research foundation, under the methodology of "network construction-association computation-module identification-experimental verification-methodology", the project will study Buyang Huanwu decoction, and analyze objects such as traditional Chinese herbal components and drug targets to develop a new technology and methodology of complex systems network. This research will also construct a "herbal components - drug targets" two-tier heterogeneous network, combine correlation analysis methods, systematically research relationship among components, targets in Buyang Huanwu decoction, mine effective synergistic combinations of multi-components and multi-targets. All these endeavors will resolve the complex entanglement between Chinese herbal material basis and its interrelated action mechanism. Through this research, we will move a further step in clarifying the relationship between the material basis and mechanism of TCM. It will offer us a guideline in Chinese medicine biopharmaceutical, new prescriptions creation and drug efficacy improvement. In the meantime, the research will deepen the understanding of the synergetic effect of Chinese herbals, and reveal a practical way to combine systems biology, bioinformatics concepts and methods with Chinese medicine in a more general sense.

本项目以补阳还五汤方为研究范例，进行中药复方多成分多靶标的组合机理研究。在既往的工作基础上，按照"网络构建-关联计算-模块识别-实验验证-方法体系"的基本思想，以补阳还五汤方为研究载体，以中药成分和药物靶标为分析对象，创新技术思维范式，提出新的复杂网络协同关联分析的技术与方法，构建"中药成分-药物靶标"双层异质网络，整合关联分析方法，系统研究中药成分与药物靶标的相互作用，挖掘中药复方多成分多靶标的有效组合，以有效地解决中药物质基础与作用机理相互关联复杂性的研究难点。 通过本项目的研究，进一步阐明传统中药的物质基础和作用机理，对中药新药创制、遣药组方、提高疗效具有指导意义，并且能够加深对中药协同作用的理性认识，同时在更广泛的意义上也为系统生物学、生物信息学的理念与方法，同中医药学的结合提供一条切实可行的途径。

本项目以补阳还五汤方为研究范例，进行中药复方多成分多靶标的组合机理研究。在既往的工作基础上，按照“网络构建—关联计算—模块识别—实验验证—方法体系”的基本思想，以补阳还五汤方为研究载体，以中药成分和药物靶标为分析对象，创新技术思维范式，提出新的复杂网络协同关联分析的技术与方法，构建“中药成分—药物靶标”双层异质网络，整合关联分析方法，系统研究中药成分与药物靶标的相互作用，挖掘中药复方多成分多靶标的有效组合，以有效地解决中药物质基础与作用机理相互关联复杂性的研究难点。研究中药复方的物质基础和作用机理，挖掘其与证候、疾病的关联规律，不但为中药复方客观存在提供新的依据，也为最终揭示证候的生物学基础和准确评价中药提供了重要的前提，它有着重要的理论和现实意义。经过3年努力，本项目从以下几个方面获得预期的研究成果：1、构建补阳还五汤的“中药成分—药物靶标”异质网络；2、使用模块分析方法预测阳还五汤物质基础和作用机理；3、提出中药复方物质基础和作用机理预测分析的计算方法研究的新思路。