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中医药历经数千年的发展,有着系统完整的体系,随着国内外对中医药研究的不断深入,它以其确切的疗效和较低的毒性得到了越来越多关注。然而其多成分、多靶点的特点,决定了中药方剂的药味和成分之间关系的高度复杂性,致使方剂配伍规律阐释相对滞后,限制了中医药发展。随着现代生命科学的发展,中医药的系统生物学与化学生物学将传统的基于结构的中药化学研究,引入到生物学活性研究的新层面,在分子靶标和作用机制的基础上,阐释其核心结构与其靶标的作用关系,深层次挖掘中药药效成分与机体的关系以及各有效成分之间协同关系,为临床疗效的提升及创新药物的发现提供更有效的依据。以清肺消炎丸抗炎平喘的作用机制研究为例,作者解析了其中129个化合物,结合NF-κB荧光报告基因的细胞模型、反向对接及分子生物学方法,发现其中牛蒡子苷、胆酸和绿原酸等通过作用多个靶点,协同调控PI3K/AKT以及RAS/MAPK通路起到协同抗炎作用。借助UPLC/Q-TOF导向的β2AR-cAMP细胞协同增效谱效筛选模型以及化学生物学方法,发现牛蒡子苷等可以作用于PDK1,通过抑制AKT/PDE4,来增强麻黄碱在cAMP通路的信号转导,起到辅助平喘的效果。中医认为人的情志活动与脏腑物质基础的变化相关,通过疏肝理气、疏肝健脾、补气强心等方式临床上取得了良好的疗效,但"肺主悲忧"药效物质基础和作用机制尚不清楚。本课题组选取了柴胡舒肝散等7个不同治法的中药方剂,开展了针对斑马鱼行为学影响的研究,从整体宏观的角度证实了中医不同治法对机体所产生不同的影响。通过计算生物学与多种西药的行为方式进行对比,发现所选方剂分别与作用于肾上腺素、5-羟色胺、多巴胺、γ-氨基丁酸等信号通路的药物所反映的行为宏观趋势一致,揭示了中医的养心、疏肝和健脾理论的内涵,为开展中药抗抑郁药物的研究打开了新的思路。