基于巨噬细胞特异性网络的疏风解毒胶囊治疗甲型流感机理解析和关键靶点组合预测

Shu-feng-jie-du capsule (SFJD) have played an important role in the fight against swine flu. It has been repeatedly listed as preferred Chinese patent medicine acting on influenza A. To clarify the SFJD mechanism on macrophage cell infected by influenza A, 1)this project will construct a macrophage cell-specific network model to simulate the real environment of macrophage cells. Based on open cell expression profiles, unexpressed molecules and pathways will be knocked out by computational method to stimulate real macrophage cellular signal transduction network . 2)Then extract the regulatory pathway of SFJD to cell factor by using the network simplification technology such as the qualitative simulation and the shortest distance extraction, to elucidate the anti-inflammatory and antiviral mechanism. 3)Next, identify key nodes and key pathway in the network by topology parameters and go analysis, which will provide a guide for the key target combination for the treatment of influenza and prevention of unexpected viral upper respiratory tract infections. Specifically, this research will provide scientific basis for therapeutic alliance based on target combination.

疏风解毒胶囊（SFJD）在抗击甲型流感过程中发挥了重要作用，被多次列为抗甲型流感首选中成药。为阐明SFJD在巨噬细胞层面对细胞因子的调控机理，本课题1）拟针对开放的细胞表达谱数据和细胞信号通路网络背景，用计算机模拟方法敲除细胞中不表达分子和通路，从而构建模拟真实细胞环境的巨噬细胞特异性网络模型；2）利用定性仿真和最短距离提取等网络简化技术，抽提疏风解毒胶囊对细胞因子的有向调控路径，阐明疏风解毒胶囊的抗炎抗病毒机理；3）基于网络拓扑结构和生物功能分类，辨识网络关键节点组合及其核心治疗途径，基于SFJD治疗思路筛选甲型流感治疗的药物组合，为筛选新发、突发病毒性上呼吸道传染病有效治疗药物提供参考，为基于靶点组合配伍的联合用药提供科学依据。

流感作为一种病毒性传染病严重威胁着公众健康，全球每年流感病例6～12亿，重症流感病死率高达10%。虽然已知的流感病毒已经得到控制，但是，由于流感病毒的抗原变异能力极强且相当频繁，疫苗的研制和生产相对滞后，对于易感人群的保护率不高，新的流感疫情随时都有可能爆发。在已有药物的基础上，寻找高效无毒具有预防和治疗作用的治疗流感药物和药物组合显得尤为重要和紧迫。. 因此，本项目（1）通过流感中成药的药性、功效、靶点、网络等层面的组方规律挖掘和机制分析，从面的层面，形成了流感核心处方多维度挖掘的基本思路和方法。（2）通过针对巨噬细胞特异性网络的疏风解毒胶囊（SFJD）机制分析，从点的层面，1）构建针对细胞表达谱数据的细胞特异性网络模型；2）利用基于多时点的关键模块动态变化模拟，抽提甲型流感患者关键靶点组合；3）返筛疏风解毒胶囊干预的关键节点和核心治疗途径，并实验验证主要成分的细胞层面作用效果，为寻求流感治疗的关键靶点组合提供依据。（3）从方法学层面，解决了基于网络信息熵的模块划分方法评价问题和模块功能相似度评价问题，为下一步研究提供方法学基础。. 从应用角度，开发的网络信息熵计算软件，为基于生物网络挖掘组方核心机制，提供了工具和手段，具有广阔的应用场景。