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第一章 中医药系统生物学概述1

1.1传统中药方剂学的特色2

1.1.1方剂学的溯源2

1.1.2君臣佐使协同作用2

1.1.3调节阴阳平衡3

1.1.4方证相应4

1.2方剂配伍规律4

1.2.1中医治法与“君臣佐使”在方剂组成中的应用4

1.2.2对立统一规律在方剂组成中的应用5

1.2.3系统论思想在方剂组成中的应用6

1.3方剂学现代研究需要迫切解决的关键科学问题8

1.3.1物质基础研究8

1.3.2质量评价体系10

1.3.3中药方剂有效性及安全性评价11

1.3.4中药复方配伍评价与作用机理研究14

1.4系统生物学的发展18

1.4.1系统生物学的提出18

1.4.2系统生物学研究的思路和方法21

1.4.3系统生物学的研究进展23

1.5整合化学物质组学的整体系统生物学26

1.5.1整合化学物质组学的整体系统生物学的定义26

1.5.2整合化学物质组学的整体系统生物学研究体系27

1.5.3整体系统生物学研究展望32

参考文献32

第二章 中药化学物质组学研究36

2.1化学物质组学提出和发展的背景37

2.1.1中药化学研究概况37

2.1.2中药物质组相关概念39

2.2化学物质组学42

2.2.1化学物质组学的定义及层次42

2.2.2化学物质组学与系统生物学的关系43

2.2.3中药化学物质组学的研究模式44

2.3中药的作用特点与研究难点46

2.3.1中药作用的系统整体性46

2.3.2中药物质基础的复杂性47

2.3.3应对策略小结49

2.4中药化学物质组学与中药方剂研究50

2.4.1中药物质基础和中药药性理论相关性研究50

2.4.2中药物质基础和中药配伍理论相关性研究51

2.4.3中药物质基础和中药炮制加工相关性研究53

2.4.4中药物质基础和中药药效、作用机理相关性研究54

2.4.5中药物质基础和中药药物动力学相关性研究55

2.4.6中药复方物质基础、药效和信息科学的相关性研究55

2.5中药化学物质组的获取方法和技术57

2.5.1整体化学物质组的获取方法和技术57

2.5.2有效化学物质组的获取方法和技术58

2.5.3有效成分群的获取方法和技术60

2.6中药化学物质组分析表征的方法和技术60

2.6.1多维多息指纹图谱60

2.6.2有效组分指纹图谱61

2.6.3多指标成分定量测定62

2.6.4色谱/质谱/质谱联用技术62

2.7中药化学物质组学研究中的信息处理方法和技术63

参考文献64

第三章 基于整体系统生物学的中药复方药代动力学研究模式68

3.1中药复方药代动力学研究的特点69

3.2中药复方药代动力学的研究方法70

3.2.1血/尿药浓度法70

3.2.2生物效应法71

3.2.3血药浓度法与生物效应法结合的PK-PD模型73

3.3中药药代动力学的相关理论和假说74

3.3.1证治药代动力学74

3.3.2中药胃肠药代动力学74

3.3.3血清药理药代动力学75

3.4中药成分在肠道的代谢处置75

3.4.1肠道菌群的代谢处置75

3.4.2生物酶的代谢处置76

3.5中药复方PK-PD动态多维时空网络模式研究77

3.5.1中药复方PK-PD动态多维时空网络模式研究的指导思想78

3.5.2主要相关技术78

3.5.3双龙片有效部分体内代谢过程及药代动力学的研究82

3.6展望89

参考文献89

第四章 基因组学在中医药研究中的应用93

4.1基因组学概述94

4.1.1基因组学的定义及发展94

4.1.2基因组学与系统生物学的关系95

4.1.3基因组学的研究内容96

4.1.4基因组学发展趋势98

4.2后基因组学研究平台与技术100

4.2.1全基因组关联研究100

4.2.2基因芯片技术103

4.3 miRNA、 siRNA及RNAi技术106

4.3.1 miRNA106

4.3.2 siRNA及RNAi技术107

4.4药物基因组学109

4.4.1药物基因组学的提出109

4.4.2药物基因组学与药效差异的关系110

4.4.3药物基因组学在个体化给药中的应用及意义112

4.5基因组学应用于中药方剂研究113

4.5.1中药化学物质组学的复杂体系与基因组学的网络关系113

4.5.2中药方剂的辨证施治与基因组学的遗传多态性114

4.5.3两者结合的理论基础114

4.6基因组学与中药方剂的融合发展116

4.6.1中药方剂研究的发展瓶颈116

4.6.2基因组学能够解决的问题116

4.7基因组学在中药研究中的应用实例121

4.7.1麝香保心丸作用机理研究121

4.7.2三种中药复方治疗心肌缺血的作用机理研究128

参考文献142

第五章 蛋白质组学在中医药研究中的应用148

5.1蛋白质组学研究概述149

5.1.1蛋白质组学的产生与发展149

5.1.2蛋白质组学研究内容151

5.1.3蛋白质组学研究的技术方法153

5.1.4蛋白质组学与系统生物学的关系156

5.2蛋白质组学与中药复方系统研究157

5.2.1中药复方系统研究中的蛋白质组研究范围157

5.2.2蛋白质组学与化学物质组学的关系161

5.2.3化学物质组与蛋白质组相互作用网络的构建162

5.2.4中药复方系统研究中的蛋白质组技术平台的建立163

5.2.5组学整合方法和策略165

5.3中药复方系统研究中蛋白质组学研究主要内容166

5.3.1天然植物药材的蛋白质组学研究166

5.3.2证候蛋白质组学及标志物研究167

5.3.3中医新药临床蛋白质组学研究167

5.4中医药蛋白质组学研究的局限及技术发展169

5.4.1中医药蛋白质组学研究存在的问题169

5.4.2中医药蛋白质组学研究的现代技术发展170

5.5蛋白质组学应用于中医药研究的实例170

5.5.1动物模型的心肌梗死组织差异蛋白质组学分析170

5.5.2三七治疗心肌梗死的比较蛋白质组学研究182

5.6基于细胞的高内涵药物筛选系统在中医药中的应用187

5.6.1高内涵筛选（HCS）分析的概念187

5.6.2高内涵筛选（HCS）的优势187

5.6.3高内涵筛选（HCS）系统的组成188

5.6.4高内涵筛选（HCS）技术的生物学应用189

5.6.5高内涵筛选（HCS）技术在中医药系统生物学中的应用191

5.6.6高内涵筛选（HCS）技术应用于中药复方的实例192

5.6.7展望202

参考文献202

第六章 代谢组学在中医药研究中的应用211

6.1代谢组学简介212

6.1.1代谢组学提出背景212

6.1.2代谢组学的定义212

6.1.3代谢组学在系统生物学研究中的作用213

6.2代谢组学的研究模式214

6.2.1样本采集与处理技术214

6.2.2数据获取技术215

6.2.3数据信息处理技术218

6.2.4代谢组学技术平台的发展趋势222

6.3代谢组学的应用领域223

6.3.1医药卫生领域223

6.3.2植物微生物领域226

6.3.3整体系统生物学代谢网络重建229

6.4代谢组学应用于临床疾病研究232

6.4.1基于UPLC/Q-TOF MS的经前期综合征代谢组学研究232

6.4.2冠心病及D-4F药物疗效评价的代谢组学研究252

6.5代谢组学与中药方剂化学的相关性研究271

6.5.1代谢组学与中药方剂化学的融合271

6.5.2代谢组学在中药方剂化学研究中的可行性271

6.5.3代谢组学在中药方剂化学研究中的应用272

6.5.4代谢组学应用于中药方剂化学研究的发展趋势275

参考文献276

第七章 化学计量学与生物信息学在中医药研究中的应用287

7.1化学计量学简介288

7.1.1化学计量学发展概况288

7.1.2化学计量学定义及研究范畴290

7.2中药方剂代谢组学的化学计量学支撑技术291

7.2.1数据预处理方法291

7.2.2常用的模式识别方法294

7.3人工神经网络应用于代谢组学数据分析298

7.3.1方法的建立298

7.3.2人工神经网络在糖尿病肾病多种代谢物定量研究中的应用299

7.3.3人工神经网络在糖尿病肾病代谢指纹谱数据中的应用301

7.3.4小结305

7.4生物信息学概述305

7.5生物信息学研究内容306

7.5.1基因组学306

7.5.2蛋白质组学307

7.5.3生物学网络308

7.5.4基因芯片309

7.6中医药生物信息学研究310

7.6.1中医药与生物信息的关系310

7.6.2中医药生物信息学研究内容310

7.6.3中医药生物信息学中的系统生物学研究313

7.7生物信息学相关数据库314

7.7.1 NCBI数据库314

7.7.2 DIP蛋白质数据库316

7.7.3 KEGG通路数据库318

7.7.4疾病基因数据库321

7.7.5小分子与蛋白互作数据库322

参考文献325

第八章 糖尿病肾病的系统生物学研究330

8.1糖尿病与糖尿病肾病简介331

8.1.1糖尿病肾病的分期与诊断331

8.1.2糖尿病肾病的机理研究332

8.1.3中医药与糖尿病肾病334

8.2糖尿病肾病的系统生物学研究方法334

8.2.1代谢的研究——定量代谢组学平台技术334

8.2.2基因的研究——目标基因的PCR定量分析354

8.3糖尿病肾病的横断面研究359

8.3.1临床方案及样本临床信息359

8.3.2代谢的研究361

8.3.3基因的研究390

8.3.4代谢数据与临床数据的整合研究406

8.3.5代谢数据与基因数据的整合研究410

8.4糖尿病肾病的药物治疗研究414

8.4.1样本收集及分组414

8.4.2代谢的研究415

8.5结论421

参考文献421

第九章 中药复方清开灵注射液化学物质组学研究425

9.1概述426

9.1.1清开灵的整体化学物质组的研究427

9.1.2清开灵的有效化学物质组的研究428

9.1.3从药材配伍的清开灵原方到组分配伍的清开灵小方429

9.2清开灵注射液化学物质组的表征方法430

9.2.1清开灵注射液的中医理论基础430

9.2.2清开灵注射液整体化学物质组的表征方法431

9.2.3清开灵注射液有效化学物质组的表征方法433

9.2.4清开灵注射液有效组分体内分析研究438

9.3清开灵注射液药效学评价方法441

9.3.1大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤模型441

9.3.2大鼠不完全性脑缺血再灌注损伤模型442

9.3.3 SH-SY5Y神经细胞模型443

9.3.4内皮细胞模型443

9.4治疗脑水肿清开灵小方的配伍筛选444

9.4.1指纹图谱的特征信息贡献度分析方法引导配伍筛选444

9.4.2有效组分配伍的药效学验证449

9.5清开灵小方中有效组分的制备工艺改进452

9.6清开灵小方的配比优化452

9.6.1量效相关性研究实验设计452

9.6.2清开灵小方不同配比的药效学评价455

9.6.3回归分析及结果458

9.7清开灵小方有效组分配伍作用机制阐释462

9.8研究小结466

参考文献467

第十章 中药复方双龙方的整体系统生物学研究468

10.1双龙方的中医药理论基础及现代研究的切入点469

10.2双龙方化学物质组研究471

10.2.1丹参化学物质组表征方法研究471

10.2.2人参的化学物质组表征方法研究482

10.2.3双龙方整体化学物质组和血清药物化学研究491

10.2.4双龙方药代动力学研究497

10.3双龙方及有效组分配伍的药效学评价498

10.3.1基于IsO诱导大鼠急性心肌缺血模型的双龙方药效学评价498

10.3.2基于冠脉结扎大鼠急性心肌缺血模型的双龙方药效学评价502

10.3.3复方中药制剂双龙片的药效学验证505

10.4双龙方干预干细胞定向分化机制的基因组学研究512

10.4.1 BMMSCs及分化后心肌样细胞鉴定512

10.4.2基因芯片应用于双龙方干预干细胞定向分化过程研究517

10.4.3双龙方干预干细胞定向分化过程的功能基因定量表达研究522

10.5双龙方干预干细胞定向分化机制的比较蛋白质组学研究530

10.5.1双龙方干预干细胞定向分化过程的蛋白质差异表达谱研究530

10.5.2双龙方促进干细胞定向分化过程的蛋白质调控网络的建立535

10.6双龙方的疗效评价与作用机理的代谢组学研究536

10.6.1双龙方干预大鼠心肌缺血模型的代谢组学研究537

10.6.2双龙方干预干细胞定向分化过程的代谢组学研究546

参考文献560

第十一章 中药复方六神丸的安全性评价示范研究567

11.1研究概述568

11.2六神丸的药效研究——中药复方的有效性评价570

11.2.1实验材料570

11.2.2实验方法570

11.2.3实验结论570

11.3六神丸化学物质组学研究571

11.3.1六神丸化学物质基础研究571

11.3.2蟾酥与雄黄炮制减毒研究578

11.3.3六神丸配伍的化学研究584

11.4六神丸毒性再评价研究588

11.4.1六神丸急性毒性研究588

11.4.2六神丸慢性毒性研究593

11.5六神丸中蟾酥和雄黄体内分布及代谢研究595

11.5.1六神丸中蟾酥体内代谢及PK-PD研究595

11.5.2六神丸中雄黄体内分布及代谢研究599

11.6六神丸安全性再评价研究小结607

11.7六神丸代谢组学研究608

11.7.1六神丸小鼠心脏代谢组学研究608

11.7.2 Beagle犬口服六神丸尿液比较代谢组学研究614

11.8蟾酥急性毒性系统生物学研究628

11.8.1引言628

11.8.2实验设计及样本收集629

11.8.3心电图分析629

11.8.4代谢组学分析631

11.8.5基因组学分析636

参考文献640

附录 作者近十年发表的与本书相关的论文论著643

后记666