冠心病血瘀证心肌细胞能量代谢网络模型的研究

According to the demand of systemic biological study,we will develop the study of Blood-Stasis Syndrome of Coronary Heart Disease with cardiomyocyte energy metabolic network model from the following three aspects:construction and modulation,interference and optimization,simulation and application.Based on the full study of Blood-Stasis Syndrome of Coronary Heart Disease,we constructed the primary network model of cardiomyocyte energy metabolism by using the FluxExplorer software;moreover,the metobolic product spectrum and related data were derived from the experimental model by using the technology of GC-MS and biochemical detection,we rebuilt the disease and syndrome network model of cardiomyocyte energy metabolism.According to the characteristics of Chest Obstruction Syndrome,we brought the interference and integration study of the pro-Stasis factors and pathogenesis trend aimed at the constructed disease and syndrome network model,and established the optimal controlling disease and syndrome network model of cardiomyocyte energy metabolism of Blood-Stasis Syndrome of Coronary Heart Disease.By using the integrated singular value decomposition, shadow price analysis and terminal pathway analysis modules of the optimal controlling disease and syndrome network model,we analyzed the principal metsbolic reaction,pathway and key factors of Blood-Stasis Syndrome of Coronary Heart Disease according to the angle of cardiomyocyte energy metabolism;we also explored the variation of different extent of energy metabolism of Blood-Stasis Syndrome and the anti-ischemic mechanism of YangXinTongMai Formula by applying the established disease and syndrome network model,in order to check up the availability and effectiveness of the disease and syndrome network model.

根据系统生物学研究的要求，将从构建与调整、干涉及优化、模拟和应用3方面开展冠心病血瘀证心肌细胞能量代谢网络模型的研究。①在对冠心病血瘀证全面研究的基础上，运用FluxExplorer软件构建心肌细胞能量代谢的初始网络模型；并运用GC-MS、生化检测等技术从实验模型中提取代谢产物谱及相关实验数据，重构冠心病血瘀证心肌细胞能量代谢的病证网络模型。②根据"胸痹"的特征，针对所构建的病证网络模型分别开展"致瘀因素"、"发病趋势"的干涉整合研究，建成冠心病血瘀证心肌细胞能量代谢的最优控制病证网络模型。③运用最优控制病证网络模型中所整合的奇异值分解、影子价格分析和端途径分析等模块，从心肌细胞能量代谢的角度模拟分析冠心病血瘀证病程中的主要代谢反应、代谢途径及关键因素；应用所研制的病证网络模型探讨冠心病不同程度血瘀证能量代谢的变化及养心通脉方抗心肌缺血的机理，以检验所建立的病证网络模型的实用性和有效性。

在系统生物学指导下开展冠心病血瘀证心肌细胞能量代谢网络模型的研究，包括：研究1，冠心病血瘀证心肌细胞能量代谢网络模型的构建与调整；研究2，冠心病血瘀证心肌细胞能量代谢网络模型的干涉及优化；研究3，冠心病血瘀证心肌细胞能量代谢网络模型的模拟和应用。.结果：（1）运用 FluxExplorer软件构建起的具有中医病理特点的“冠心病血瘀证心肌细胞能量代谢网络模型”，具有流平衡分析、影子价格分析等多种分析方法。（2）不同致瘀因素对冠心病血瘀证心肌细胞能量代谢网络模型的影响：流平衡分析瘀、痰、寒、气不同致瘀因素冠心病血瘀证状态下能量代谢底物、关键酶及ATP生成产生相应的变化；影子价格分析提示在不同致瘀因素网络模型中Gluc、FA、O2的变化对目标函数ATP生成有重要影响。（3）不同发病趋势对冠心病血瘀证心肌细胞能量代谢网络模型的影响：流平衡分析提示本网络模型能预测急、慢性血瘀证状态下能量代谢底物、关键酶及ATP生成的变化；影子价格分析Gluc、O2灵敏度变化呈健康对照组＞冠心病急瘀证组＞冠心病慢瘀证组趋势，与Gluc、FA、O2代谢途径的优化选择有关。（4）冠心病血瘀证心肌细胞能量代谢网络模型的应用研究：流平衡分析显示轻、中、重度缺血组ATP、O2、Gluc、FA等物质含量均明显降低；3个缺血组中Cs、Icdh和Od关键酶的含量比较有统计学意义；影子价格分析表明在心肌细胞能量代谢中O2的影子价格最高，在3种能量物质中是最不足的。（5）病证网络模型对养心通脉方抗心肌缺血机理的应用研究：流平衡分析显示，养心通脉方和曲美他嗪灌胃治疗后大鼠心肌细胞能量代谢功能明显增强；影子价格分析显示3组大鼠血氧含量呈养心通脉方组＞曲美他嗪组＞模型组梯度降低，而脂肪酸的对能量代谢网络的灵敏度度则呈养心通脉方组＜曲美他嗪组＜模型组递升趋势。.所研制的病证网络模型的对于冠心病血瘀证的形成机理探讨具有实际意义。