第1编 系统药理学理论和技术 3
第1章 系统药理学简介 3
1.1 引言 3
1.2 系统药理学的概念 4
1.3 系统药理学的研究框架 4
1.4 系统药理学的主要任务 6
1.5 系统药理学和中医药 6
参考文献 8
第2章 中药系统药理学 9
2.1 引言 9
2.2 系统生物学的概念 10
2.3 中药ADME／T：分子水平 11
2.4 网络药理学：网络水平 12
2.5 时-空多尺度动力学：细胞组织水平 14
2.6 中药PBPK：器官整体水平 16
2.7 中药系统药理学的研究框架 18
2.8 中药“虚拟人”系统 19
2.8.1 模拟药物体内过程和作用机制 20
2.8.2 构建中药“虚拟人”的方法 20
参考文献 22
第3章 系统ADME 24
3.1 引言 24
3.2 药物ADME过程 25
3.2.1 吸收 25
3.2.2 分布 26
3.2.3 代谢 27
3.2.4 排泄 28
3.3 计算ADME 28
3.3.1 药物口服生物利用度预测 29
3.3.2 肠吸收模型 29
3.3.3 血脑屏障预测模型 30
3.3.4 代谢预测模型 31
3.4 系统ADME 32
参考文献 34
第4章 系统PBPK 38
4.1 引言 38
4.2 PBPK的定义 38
4.3 PBPK的建模方法 39
4.4 PBPK的适用范围及其他类型 40
4.4.1 全身药代动力学模型 40
4.4.2 混合生理药代药效动力学模型 45
4.5 PBPK和QSAR耦合 45
4.6 PBPK和系统生物学整合 48
4.6.1 PBPK和生化网络耦合 48
4.6.2 PBPK和疾病耦合 50
参考文献 51
第5章 系统毒理学 53
5.1 引言 53
5.2 系统毒理学的概念 53
5.3 系统毒理学的主要实验技术 54
5.3.1 表达谱基因芯片技术 54
5.3.2 蛋白质组学分析技术 54
5.3.3 代谢组学分析技术 55
5.4 系统毒理学的主要数学方法 55
5.4.1 模式识别方法 55
5.4.2 网络分析方法 56
5.4.3 药代动力学模型 56
5.4.4 统计物理学方法 57
5.5 系统毒理学的应用 57
5.5.1 研究毒物系统水平的作用机制 57
5.5.2 发现毒物生物学标志物 58
5.5.3 研究毒物混合暴露效应 58
5.5.4 评价毒物剂量-反应关系 58
5.5.5 毒物系统性质归类和预测 59
5.6 小结 59
参考文献 60
第6章 药物和靶点互作网络 61
6.1 引言 61
6.2 药物-靶点预测方法 63
6.2.1 基于配体的方法 63
6.2.2 基于受体的方法 65
6.2.3 基于化学基因组学的方法 70
6.2.4 基于药物作用后表型数据的方法 72
6.2.5 基于药物-靶点网络拓扑学性质的方法 74
6.3 应用 75
参考文献 77
第7章 疾病互作网络 79
7.1 引言 79
7.2 疾病网络 79
7.2.1 基于系统的疾病研究状况 79
7.2.2 疾病互作网络的提出 80
7.2.3 疾病互作网络的研究现状 80
7.3 疾病互作网络的研究方法 81
7.3.1 疾病互作网络的构建原理 81
7.3.2 疾病互作网络的数据库 82
7.3.3 疾病互作网络的构建 84
7.3.4 疾病互作网络的性质分析 87
7.4 疾病互作网络的研究意义 89
参考文献 90
第8章 系统医学 92
8.1 引言 92
8.2 系统医学的概念 93
8.3 系统医学的研究特点 93
8.3.1 注重整体分析 93
8.3.2 开展动力学研究 94
8.3.3 子系统间相互作用 94
8.4 系统医学是中西医结合的桥梁 95
8.5 系统医学的研究方法 96
8.5.1 利用表面等离子共振成像技术的抗体芯片 96
8.5.2 DNA编码的抗体数据库 97
8.5.3 质谱 97
8.5.4 活体内分子诊断 98
8.6 系统医学的发展策略 98
8.6.1 医学信息科学化 98
8.6.2 系统医学的基础设施 99
8.6.3 开发新技术 99
8.7 系统医学的应用 100
8.7.1 个体化医疗 100
8.7.2 应对非传染性慢性疾病 100
8.8 未来展望 101
参考文献 103
第2编 系统药理学在中医药上的应用 109
第9章 中医药基础理论 109
9.1 引言 109
9.2 中医药基础理论简介 109
9.2.1 君臣佐使 109
9.2.2 药物的配伍：相须 110
9.2.3 中医气血理论 111
9.2.4 中药归经理论 112
9.2.5 中医整体观 113
9.3 当前研究存在的困难 114
参考文献 116
第10章 中药作用机制系统药理学研究 117
10.1 中药饮片：甘草 117
10.1.1 引言 117
10.1.2 研究思路和研究内容 118
10.1.3 研究结果 120
10.1.4 结论和展望 140
10.2 中药口服方剂：复方丹参方 141
10.2.1 引言 141
10.2.2 研究思路和研究内容 142
10.2.3 研究结果 145
10.2.4 结论和展望 159
10.3 中药注射液：热毒宁 160
10.3.1 引言 160
10.3.2 研究思路和研究内容 160
10.3.3 抗炎药理学实验验证 162
10.3.4 研究结果和结论 164
参考文献 177
第11章 中药基础理论系统药理学研究 188
11.1 君臣佐使——麻黄汤 188
11.1.1 引言 188
11.1.2 研究思路和研究内容 189
11.1.3 研究结果 190
11.1.4 结论和展望 207
11.2 中医心血管疾病分型 207
11.2.1 引言 207
11.2.2 材料和方法 208
11.2.3 研究结果 210
11.2.4 结论和展望 220
11.3 中医气血物质基础 221
11.3.1 引言 221
11.3.2 科学假设和课题设计 222
11.3.3 研究结果 224
11.3.4 结论和展望 234
11.4 中医归经物质基础 235
11.4.1 引言 235
11.4.2 归经理论的现代研究 236
11.4.3 基于系统药理学的课题设计 236
11.4.4 研究结果 238
11.4.5 结论 248
参考文献 250
第12章 基于系统药理学的新药发现和开发 264
12.1 概述 264
12.2 药物分子发现 265
12.2.1 引言 265
12.2.2 研究思路和研究内容 266
12.2.3 研究结果 268
12.2.4 讨论 274
12.2.5 结论和展望 276
12.3 新复方开发 277
12.3.1 引言 277
12.3.2 研究思路和研究内容 277
12.3.3 研究结果 280
12.3.4 讨论和展望 288
参考文献 291
第13章 中医整体理论 295
13.1 引言 295
13.2 研究思路和研究内容 296
13.2.1 药物成药性系统分析 297
13.2.2 药物-靶点互作分析 298
13.3 研究结果 299
13.3.1 心脑欣丸活性成分筛选 299
13.3.2 心脑欣丸药物-靶点相互作用 302
13.3.3 多通路调控治疗心脑血管疾病 308
13.3.4 多靶点、多组织、多器官的协同作用 310
13.4 结论和展望 312
参考文献 313
第3编 系统药理学方法 317
第14章 ADME／T预测 317
14.1 药物口服生物利用度预测、决策系统 317
14.1.1 引言 317
14.1.2 药物口服生物利用度预测的主要数学模型 318
14.1.3 影响药物口服生物利用度预测精度的主要因素 318
14.1.4 药物口服生物利用度预测的化学计量学模型 319
14.1.5 基于系统的口服生物利用度整合预测、决策技术 324
14.2 大规模系统毒理学预测技术 330
14.2.1 引言 330
14.2.2 研究思路和研究内容 331
参考文献 345
第15章 大规模药物直接靶点预测和药物重定位技术 349
15.1 引言 349
15.2 研究思路和研究内容 349
15.3 构建数据集 350
15.4 建立分子描述符矩阵 351
15.4.1 CDK指纹矩阵 351
15.4.2 Dragon描述符矩阵 351
15.5 理论和数学模型 352
15.6 Z score贝叶斯网络整合 353
15.7 模型评价 354
15.7.1 评价方法 354
15.7.2 与1NN模型比较 354
15.7.3 外部数据验证 354
15.7.4 实验验证 355
15.8 研究结果 355
15.8.1 特征分析 355
15.8.2 外部数据验证 357
15.8.3 靶点分类预测 357
15.8.4 WES模型对比1NN模型 358
15.8.5 配体结构骨架跳跃分析 358
15.8.6 实验验证 364
15.8.7 讨论和展望 365
参考文献 366
第16章 大规模药物组合预测技术 368
16.1 引言 368
16.2 研究思路和研究内容 369
16.3 模型验证 373
16.3.1 外部数据验证 373
16.3.2 实验验证 379
16.3.3 讨论和展望 384
参考文献 387
第17章 疾病-疾病关联网络分析方法 390
17.1 引言 390
17.2 研究思路和研究内容 391
17.2.1 构建疾病相关网络数据库 391
17.2.2 疾病网络的构建 392
17.2.3 网络理论分析技术 393
17.3 网络医学认识人类疾病 394
17.3.1 人类疾病网络 394
17.3.2 疾病和症状网络 397
17.3.3 疾病组学网络 398
17.4 结论 399
参考文献 400
第18章 生物系统动力学模拟和分析 403
18.1 原子-分子水平的多尺度模拟方法 403
18.1.1 引言 403
18.1.2 QM／MM方法 403
18.1.3 粗粒化方法 404
18.2 系统动力学模拟方法 405
18.2.1 引言 405
18.2.2 网络建模方法 405
18.2.3 案例：PCR动力学模拟和分析 407
18.2.4 敏感性分析 416
18.2.5 鲁棒性分析 420
18.3 系统动力学多尺度模拟方法 421
18.3.1 引言 421
18.3.2 生化网络动力学模型 421
18.3.3 细胞、组织多尺度模型 429
参考文献 443
第19章 数据库和软件 447
19.1 TCMSP——中药系统药理学分析平台 447
19.1.1 数据库结构 448
19.1.2 中药化学成分 449
19.1.3 ADME相关性质 449
19.1.4 药物靶点和相关疾病 450
19.1.5 TCMSP的应用 451
19.2 PreDC——药物组合预测和分析数据库 452
19.2.1 相关参数 452
19.2.2 搜索指导 454
19.2.3 在线预测药物组合 457
19.3 CVDSP——心血管疾病系统药理学数据库 458
19.3.1 药物相关信息 459
19.3.2 靶点相关信息 459
19.3.3 基因相关信息 459
19.3.4 疾病相关信息 460
19.3.5 网络相关信息 460
19.3.6 附录材料下载 466
19.4 CancerHSP——系统药理学抗癌中药数据库 467
参考文献 468