中药创制决策支持系统研究

将网络生物学和信息技术相结合，研究了中药复方配伍特征，通过网络模型分析发现了药物在网络中与网络节点的作用关系，探索建立了基于网络生物学的中药复方配伍规律的数据模型，研究了基于网络生物学的决策支持系统在药物靶点识别和中药分子设计中的作用，这将极大地拓展中药创制的方法和理论。

【关键词】中药复方配伍 靶点识别 信息技术

中药创制拥有几十年的研究基础，是发现和创制新药的重要源泉，目前，中药创制的研究主要集中于寻找疾病过程中某一特定步骤或某个蛋白靶点的高特异性抑制剂，但是采用网络生物技术研究发现，通过遗传与非遗传基因的多个小缺陷累加综合可以引发许多复杂性的疾病，例如：癌症，糖尿病，心血管系统疾病，和退变性神经系统疾病等，这些疾病并非由少数基因的大缺陷所致，因此，仅使用针对单一分子靶点的药物来治疗复杂的疾病，难以获得很好的疗效，这严重阻碍了中药的研究和发展，因此构建一个适合中医药研究的新模式成为中药研究拭待解决的问题。

1 多靶点药物驱动模式

近年来计算机科学飞速发展，不断渗入到各个学科中来，计算机科学和网络生物学的相互交叉发展为中药复方研究提供了崭新的思路和方法，文章把生物学网络应用于药物作用网络模型中来，通过对药物在网络中与网络节点或网络模块的关系的分析，把传统的“一个靶点，一种药物，一个疾病” （ one gene，one drug，one disease）的“单一靶点驱动”研究模式转换成“多靶点的综合网络调控驱动”模式，见表1，通过综合网络分析，对中药复方的设计以及治疗过程进行模型设计预测，优化设计方案，为研发基于网络调控的创新药物，提供了崭新的思路和方法，成为当今中药创制研究的重点领域。

文章重点研究了基于网络生物学的决策支持系统在药物靶点识别和中药分子设计中的作用。同时复杂的生物网络的构建和分析技术的发展为研究中药的化学成分与体内靶标的相互关系提供了新的研究手段，本项目尝试分子对接、网络构建与分析方法对中药的化合物及其靶标进行研究，并对系统生物学的分析方法和搜索策略存在的问题和挑战作了分析。为了可以在分子水平上更好的理解细胞以及器官的行为，把计算机技术融合在系统生物学的研究方法急性网络药理学分析中来，这样可以使我们能系统的预测和解释中药药物的作用，从而优化药物的设计方案。

2 系统的设计与实现

2.1 系统开发平台

将传统的中医药理论与现代信息技术有机地结合，应用现代信息技术、网络技术和数据库技术，通过挖掘中药海量数据库内所含的科学内涵，得出中药创制的决策信息。中药创制决策支持系统的开发是建立在windowsXp 操作系统平台下构建的，系统开发工具采用当今流行的开发工具：myeclipse ，数据库服务器选取的是sqlserver2000。

2.2 中药创制决策支持系统构建

中药创制决策支持系统的系统框架包含两部分内容，第一部分的功能主要是构建中药信息的基本数据，它包括中药、中药功效、中药复方、中药性能、基本症状等基本信息，该部分为中药创制的决策支持提供数据基础；第二部分是对中药复方配伍数据的多维分析处理，首先需要对中药的基本数据进行规范化处理，构建比较规范的标准数据集，然后采用数据挖掘和网络分析等关键技术，通过知识发现和比较，对中药复方进行系统的分析，得出蕴含在其中的中药复方配伍特征和组方特点，构建中药药材与靶点、疾病的相关性网络，即中药――靶点――疾病网络数据模型，然后根据这些数据模型分析、挖掘出中药方剂的药理特点，并发现某一单味药物或药对的用药频繁度，发现中药单方之间的配伍规律，通过隐含在其中的配伍规律，可以得出中药创制的决策支持信息，从而指导现代中药的创制研究。中药创制决策支持系统的体系结构如图1所示。

3 结束语

中药学科与信息科学的交叉是中药创制研究中新的学科生长点，许多地方还不太完善，因此，需要不断地将中医药学知识和多个学科的现代科学技术进行整合，这是一个漫长而持续的过程，探索建立中药复方研究的新思路新方法，将成为推动中医药创新发展的坚实后盾。

参考文献

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作者单位

河北农业大学 信息科学与技术学院 河北省保定市 071001