地区：上海市 宝山区
关键词：广西中医药大学
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000002022
成果描述：
| 课题来源与背景来源：广西科技合作与交流项目“基于系统生物学方法中药复方对BMSCs作用靶点及转导通路的合作研究”（桂科合1347004-26）。项目实施期限为2013年1月至2015年12月。背景：骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells，BMSCs）是一种多功能干细胞，具有自我更新和多向分化潜能。系统生物学方法可以从“整体的、联系的”层面对中医药“多因、多效、多靶点”的机制作出解释，对于发现BMSCs药物作用靶点、信号转导通路及其制剂现代化和后期的开发研究具有重要的意义。充分利用有效的靶标发现和功能研究验证技术，从现有大量的临床证实有效的中药方剂中寻找重大疾病治疗药物的关键靶分子并分析其信号转导通路、基因多态性对药物疗效和毒副作用的影响，为新药研究和开发提供靶标，并为临床安全用药提供理论依据。研究目的与意义目的：使用系统生物学方法，采用免疫蛋白组学和差异蛋白组学的实验技术，结合生物信息学—网络药理学技术从细胞膜靶蛋白及细胞总磷酸化蛋白水平阐明养心通脉有效部位对体外培养BMSCs的作用靶点及信号转导通路，建立其调控机制的生物模型，并以此为指导对传统的中医药汤剂进行制剂改革开发。意义：在对传统中药进行剂型改革的同时，采用现代的生物信息学和网络药理学，进一步对药物作用的靶点以及信号转导通路进行研究。网络药理学在生物网络平衡的角度阐释疾病的发生发展过程、从改善或恢复生物网络平衡的整体观角度认识药物与机体的相互作用并指导新药发现。该项研究对中医药标准化，规范化及为新药研究和开发提供靶标，并为临床安全用药提供理论依据。对保证中国人民的健康和生存、用药安全和有效、促进中国中医药医药产业的国际竞争力、推动中国中医药物学、生物信息学等相关学科的发展具有重要的意义。主要论点与论据主要论点：养心通脉有效部位方通过影响BMSCs细胞膜上的靶点及转导途径诱导BMSCs向心肌细胞分化。论据：第一，通过养心通脉有效部位方对体外培养BMSCs膜蛋白作用靶点的蛋白质组学研究，发现养心通脉有效部位方作用于BMSCs后引起了多种蛋白的表达变化;第二，通过养心通脉有效部位方对体外培养BMSCs磷酸化蛋白质组学研究，发现养心通脉有效部位方作用于BMSCs后引起了磷酸化蛋白的位点主要在MAPK通路上；第三，通过养心通脉有效部位方对体外培养BMSCs蛋白质组生物信息学分析，发现处于差异蛋白功能交互网中交叉点位置的Presenilin-1、Presenilin-2通过Notch信号通路，Syntaxin-4蛋白通过可溶性N-乙基顺丁烯二酰亚胺敏感性的融合蛋白附着蛋白（SNARE）信号通路，丝裂原活化蛋白激酶12（MAPK12)通过MAPK信号通路在apr-YTF诱导BMSCs向心肌分化过程中发挥重要作用,养心通脉有效部位方对骨髓间充质干细胞的作用是在多位点、多环节、多种生物学进程中发挥作用；第四，通过养心通脉有效部位方对体外培养BMSCs蛋白质组生物信息学膜蛋白受体及信号转导通路验证分析，发现心血瘀阻证心肌微环境中p38通路激活，骨髓间充质干细胞能秉受微环境信息、交互感应并向心肌细胞方向分化，从而修复生新，恢复脉气。并且发现，JNK信号通路参与apr-YTF导BMSCs心肌定向分化过程。创见与创新：根据临床传统有效治疗心脑缺血疾病的有效方剂，采用现代药物制备的方法提取其有效部位群，用多因素多水平的拉丁方设计方案筛选主要成分、次要成分及最佳配伍组合和剂量，制成现代的颗粒剂和口服液剂型。这样不同于中药的单体研究，尊重了中医药传统的“理法方药、君臣佐使”配伍规律，改进了中医药的剂型，提高了其稳定性和安全性，有助于推进中医药的现代化发展。根据现代系统生物学的“蛋白质组学”技术，发现其对骨髓间充质干细胞的作用靶点和信号转导通路，结合生物信息学-网络药理学方法对其作用靶点、作用环节进一步深入研究，对于下一步新药作用靶点的发现具有重要意义。社会经济效益，存在的问题社会经济效益：中医药治疗缺血性心肌病具有独特的优势。该项目以养心通脉有效部位方作为研究代表对象，提取其有效部位，并确定其最佳组合，制备成便于储存携带且易于服用的颗粒剂。该颗粒剂进一步研发制备成院内制剂，具有重要的推广价值。存在的问题：该项目使用组学、生物信息学-网络药理学等技术方法，基于专业数据库进行分析研究，各种数据库繁多，但建设还不完备，尤其是各种专业数据库严重缺乏，且大多数数据库对于数据的创新、精确性和准确性没有权威评价，数据过多、冗余、分类不够细化等，需要生物信息学专家们在数据库的结构设计、数据的处理、提取、整合、专一性等方面进行改善。 |
