[发明专利]一种基于计算药理学筛选保肝中药的新方法

说明书

本发明公开了一种基于计算药理学筛选保肝中药的新方法。该方法包括以下步骤：一，收集具有保肝作用的中药化学成分，依托中药数据库收录的“中药‑成分”关系数据，构建“中药‑保肝成分”关系网络，通过网络连通度分析识别富含保肝成分的中药。二，收集具有保肝作用和肝脏毒副作用的中药，以两类中药的药性作为输入，基于层次聚类法构建药性特征聚类模型。三，基于药性特征聚类模型评价步骤一中发现的富含保肝成分的中药在药性特征上是否更接近于保肝中药。四，富含保肝成分，且在药性特征上接近保肝中药的中药，认为其可能具有保肝功能，文献验证表明本发明提出的方法具有较高的可靠性。该方法对于筛选新的保肝中药以及发现中药的新功能具有重要的应用价值。

技术领域：

本发明涉及中医药研究领域，特别涉及一种基于计算药理学筛选保肝中药的新方法。

背景技术：

作为机体最大的实质性器官，肝脏在物质代谢、药物解毒、胆汁分泌与排泄等许多生理过程中发挥着重要的作用。肝脏功能的紊乱将会导致包括肝炎、脂肪肝和肝癌等在内的一系列肝脏疾病。在过去的几百年间，尽管药物学家和肝病专家一直致力于攻克肝脏疾病，但是至今肝脏疾病依然是世界各国人民面临的主要健康问题之一。此外，近年来研究者发现人类肝病谱也在不断的发生变化。因此，研发新的保肝药物扩张保肝药物谱对于减轻肝脏疾病带来的健康负担具有重要意义。

中药是我国传统中医特有药物，其历史悠久，疗效显著。中药用于肝脏疾病的治疗已有数千年的历史。水飞蓟素是从中药水飞蓟中发现的一种天然的黄酮木脂素类化合物，能够很好的保护肝脏细胞免受毒性物质的侵害，被称为是“天然的保肝药”。此外，包括甘草甜素、柴胡皂甙C、姜黄素、薯蓣皂苷、枸杞、黄连和三七在内的许多中药也先后被报道具有显著的肝脏保护作用。目前，被发现具有保肝作用的中药或其提取物已有数百种之多，表明中药中富含保肝物质，是发现保肝药物的天然宝库。

基于传统动物实验的方法进行药物筛选存在实验周期长、高成本、高消耗等缺点，而实验过程中大量实验动物的使用也遭到了来自社会各界的伦理谴责。计算药理学是应用数学及计算机模型来预测、阐明化合物的药理作用及作用机理的一门学科。计算药理学大大减少了实验动物的使用，并且具有省时、省力、低成本、低消耗等特点，很好地克服了传统药理学研究方法存在的缺陷，被认为是辅助进行新药研发的有效手段。

目前，基于计算药理学进行单味药水平保肝中药的筛选尚且缺乏行之有效的方法。因此，本发明公开了一种基于计算药理学筛选保肝中药的新方法，为保肝中药的筛选提供技术手段。

发明内容：

研究方法：

(1)数据源

以“中药/药用植物”为主题词检索CNKI和PubMed数据库，检索时间区间设置为2012 年01月01日至2021年12月31日，收集中药相关文献。在以上检索的基础上，以“肝毒性/肝损伤/肝炎/肝纤维化/肝功能衰竭/肝癌/肝肿瘤/肝细胞癌/肝硬化/肝肿大/脂肪肝/黄疸/胆汁淤积/肝保护/保肝”为主题词对文献进行二次筛选，获得中药肝保护/肝毒性相关文献。通过阅读文献收集具有保肝作用的中药和中药化学成分，以及具有肝毒性的中药。

(2)“中药-保肝成分”关系网络

基于TCMSP、ETCM和TCMID三个常用的中草药数据库收集“中药-化学成分”关系数据，以二维列表形式保存。基于网络可视化工具Gephi(version 0.9.2)构建“中药-化学成分”关系网络。将具有保肝作用的中药化学成分映射至“中药-化学成分”关系网络中，剔除网络中的孤立节点以及(1)中收集的肝保护与肝毒性中药，从而建立“中药-保肝成分”关系网络。通过网络连通度分析，识别出富含保肝成分的中药。

(3)药性特征聚类模型的构建