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系统生物学
定义系统生物学是系统性地研究一个生物系统中所有组成成分(基因、mRNA、蛋白质等)的构成以及在特定条件下这些组分间的相互关系,并分析生物系统在一定时间内的动力学过程.
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开源基因组学:对抗新发和突发传染病的新策略
一、基因组学的发展及其在新发传染病中的应用随着20世纪70年代Sanger双脱氧链终止核酸测序方法的发明,DNA自动测序技术进入到生命科学领域,并成为不可或缺的技术之一,为生命科学的发展做出了突出贡献.进入21世纪以来,DNA测序技术突飞猛进,新的测序方法不断涌现,使得测序通量以超越摩尔定律的速度迅速提高,与之相伴的是测序成本的大大降低.这完全改变了传统生命科学的研究模式,并推动了很多新学科(如合成生物学、生物信息学、跨组学、系统生物学等)的发展与成熟.
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转化医学发展现状及实施策略的初步探讨
以多学科合作为特征倡导以病患为中心的转化医学是当前医学领域的新方向,实施转化医学,必须通过推行系统生物学的理论与方法来打破基础与临床的固有屏障,还要更新和转变医学科研理念,建设公共研究资源库及交流平台,并加强科技成果的推广和转化.
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基于代谢组学的心血管疾病中医证候研究进展
代谢组学是继基因组学、转录组学和蛋白质组学之后发展起的一门新兴学科，是系统生物学的重要组成部分，是研究关于生物体被扰动后（如基因改变和环境变化）其代谢物（内源性代谢物质）种类、数量及其变化规律的科学。代谢组学具有整体性和动态性的特点，这与中医证候的“时相性”有很大的相似性，因此利用代谢组学技术可以从多指标、多层面分析中医证候的特点。
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系统生物学在中医证候研究中的应用
证候研究是中医基础研究的一个关键的科学问题,中医的"证"是辨证论治的起点和核心.随着后基因组时代的到来,系统生物学逐渐受到关注.系统生物学是研究一个生物系统中所有组成成分(基因、mRNA、蛋白质等)的构成,以及在特定条件下这些组分间相互关系的科学,将系统生物学应用于中医证候研究是目前的研究热点.本文探讨了中医证候与系统生物学的相关性及其意义,总结了基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学在中医证候研究中取得的成就,同时分析了系统生物学在中医证候研究中存在的问题与不足,并提出了今后研究的设想,为从多学科、多视角进一步认识中医证候的本质提供了重要的方法学基础和技术条件.
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证候生物学基础的研究——中医药研究的重要突破口
证候的客观量化是中医学有待突破的关键科学问题之一,系统生物学及信息分析技术是证本质研究的重要突破口.中医证候与生物网络动态平衡的阐释疾病发生发展的观点具有相通性,网络分析是揭示证候内涵的有效手段,其关键节点可用于证候潜在生物标志物的筛选.方证相应的疗效反馈是验证证候内涵的有效方式,基于药物靶标网络和证候网络“共模块”的比对分析,可以在系统的分子水平上明晰对证方药的作用机制,聚焦证候的潜在标志物,筛选和聚焦所得的证候潜在标志物终仍需要大量反复的临床实践的验证.目前,中医证候实质的研究发展迅速,但总体尚属起步探索阶段,对证候的生物标志物群多处于初步单一的分析,缺乏对各种组学信息的整合、聚焦和验证.中医证候的研究需要从整体论和转化医学理念出发,立足临床,采用“病-证-方”结合及“整合-聚焦-验证”的体系思路,在严格的临床样本选择与质量控制前提下开展研究工作.
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疾病诊断和证候分类:整合及未来发展
中医证候分类作为中医基础理论的核心,是中医理论指导下对不同个体生理病理整体功能状态进行分类的一种特有的诊断方法,在此基础上制定出符合证候诊断的高度针对性的治法和方剂,构成了指导中医临床实践的辨证论治体系.相比于现代疾病诊断模式基于病理金标准的局限性,证候分类以另一种分类思维模式对个体状态进行区分,既可将患有相关疾病的人群归属不同的证候类别,也将不同疾病的人群归于相同证候,更具有个体化特点.疾病诊断与证候分类进行整合,充分互补,可能改变现今生物医学的诊断模式,具有上佳的研究和应用前景.因此,证候分类原理的现代研究是中医药研究的重中之重,近年来一直受到国内外研究者们的持续关注.本文以类风湿关节炎及其典型证候的证候分类系统研究为例,对疾病证候分类整合研究和其未来发展进行阐述,以期为今后的研究提供思路.研究内容主要包括证候分类的科学基础研究、证候分类与临床有效性及安全性、异病同证研究以及证候分类指导下的组合药物研究.以上的研究工作中,采用系统生物学方法,结合临床研究理念,探索疾病证候分类科学基础,在相应基础上实施中药临床疗效评价研究和基于复方理念组合药物开发的研究,以期为未来疾病证候分类研究在思路和方法方面提供参考.
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系统生物学--非酒精性脂肪性肝病中医药研究的新途径
系统生物学是系统论与生物学的结合。它包括基因组学、蛋白质组学、转录组学和代谢组学等。利用系统论的思维方法研究生命现象，从多学科、多视角认识中医证候和中医药疗效机制，为中医研究提供了重要的方法学基础和技术条件；系统生物学与中医学系统观和整体观念的核心思想不谋而合。因此，将系统生物学作为非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）的现代中医药研究平台和支点，必将加速中医药防治NAFLD的现代化研究，也为中医药研究NAFLD提供新思路和新途径。
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慢性乙型肝炎及其肝炎后肝硬化中医证候分类的系统生物学研究
中医对慢性肝病的诊疗特色和优势体现于在证候分类基础上进行个体化治疗。本文对慢性乙型肝炎（乙肝）及其肝炎后肝硬化中医证候分类进行系统生物学研究，探讨其证候分类与基因多态性的关联、基因和蛋白表达谱的区别、尿代谢物的差异以及“同病异证”、“异病同证”的分子机制。结果显示乙肝及其肝炎后肝硬化中医证候分类具有分子生物学物质基础；基于系统生物学的中医证候判别方法可有助于形成乙肝及肝炎后肝硬化新的分类，并为乙肝及肝炎后肝硬化的诊断和个体化治疗提供参考依据。
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基于系统生物学阐释中药药性理论科学内涵的研究思路与方法探讨
本文通过分析近代中药药性理论研究中存在的问题,针对性地提出了应用系统生物学尤其是代谢组学方法,以研究机体生物标志物及其变化规律为主线,阐释中药药性理论科学内涵的具体思路与方法及其预期成果,并提示运用此方法建立中药性味实质及性效关联性研究技术平台的重要性.
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本草物质组概念下的中医药研究
在中药研究回归整体性、组学学科快速发展和多靶点药物开发的推动下,以中医药整体现为出发点的本草物质组相关理论和方法将促进中医药研发模式的变革.本文针对本草物质组概念产生的背景和挑战,提出其基本研究路径以及学说体系构想.
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系统生物学在中药复方研究中的应用
中药复方的现代化一直是中医药界多年来关注的焦点.由于中药复方多成分、多靶点的作用特点,其作用物质及机理研究一直处于"知其然,不知其所以然"的尴尬地位,无法进行科学、全面、准确的阐述.系统生物学的提出,为中药复方的研究提供了崭新的思路和方法,成为当今中药研究中的热点领域.系统生物学从整体观出发,系统研究中药复方的药效物质基础、配伍规律、广泛的药理及其作用机理,为打破长久以来困扰中医药研究的"黑匣"问题提供了契机.本文对系统生物学的思路、方法及其在中药复方研究中的应用与发展进行了综述和评价.
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系统生物学意义下的中药研发与药性理论
基于系统生物学的药物研发过程与中医诊疗过程的一致性,中医药与系统生物学存在相互借鉴、共同发展的关系.作者利用中医药的思想和系统生物学的技术手段,研究中药药性的系统学意义,建立基于药性的中药药效评价方法,对于中药新药研发和中医药学在医药学转型过程中发挥主导作用具有重要意义,也是中医药发展的战略问题.
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系统生物学在中医药研究中的应用
系统生物学是从整体角度理解生物系统的新的研究领域,它基于分子生物学对生命体研究的进展,着重于以系统的联系性来阐释生命现象.而传统中医药在疾病治疗中也注重整体调节的作用.在理论上,中医药学与系统生物学有着许多的共同之处.因此,将系统生物学方法运用到中医药研究中,必将为中医药研究开辟新的领域.本文介绍了系统生物学在中医药研究中应用的近况,并就研究前景作了展望.
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化学物质组学与中药方剂研究--兼析清开灵复方物质基础研究
本文在总结中药复方化学研究体系的基础上借鉴系统生物学,提出了一种新的组学研究方法-化学物质组学.化学物质组是指一定条件下输入生物体系的所有化学物质(化学成分)组成的复杂化学体系,而化学物质组学就是研究化学物质组的组成及其相互关系的一种方法.作为新学科萌芽的探讨,作者提出了层次化的化学物质组学的研究策略和相应的技术,应用于中药方剂的研究,并以清开灵为例从三个层次阐述了化学物质组研究方法,介绍了中药方剂化学物质组学研究的过程.作者认为:化学物质组学为复杂化学体系的研究提供了方法支持,是现有系统生物学的发展和补充,为研究生物复杂系统与外部的化学复杂系统的相互作用提供了必要条件;中药方剂作用于人体的过程正是典型的两个复杂系统的相互作用,因此,化学物质组学的应用对于中药方剂研究将起到重要的推动作用.
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系统生物学与中药有效组分的研究
本文阐述了将系统生物学引入到中医药研究中的必要性与指导意义,并以中药有效组分与整体受试系统相互作用作为先导研究范例,阐述了在病证结合、方证对应的中医理论指导下,运用现代技术实现中医药现代化的理念与实施方案.指出系统生物学研究的是一个生物系统中所有组分的构成及其在特定条件下这些组分之间的相互关系.人体是一个非线性复杂系统,其研究要求尽可能地获得每个层次的信息并将它们进行整合,因而必须采用以系统论和还原论相结合为特色的复杂性科学研究方法.中医药学主动运用与其匹配的系统生物学理论与方法学指导科研实践初步显示了其可行性与必要性,并且在某些领域有了很大突破,尤其在中药有效组分对机体的整体作用及其机理研究方面已充分体现了其科学性、合理性.
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系统生物医学:中西医学研究的汇聚
用系统的思想和方法对多因素复杂性疾病进行研究的关键是要采取中医的整体性策略,完整地把握人体水平的病理生理变化特性,并进行"自上而下式"的还原分析,直至在分子水平上阐明疾病的发生和发展机制.我们提出采用这样研究策略下的"系统生物医学"概念,旨在提倡建立一个具有我国特色的、具有预测性、预防性和个性化治疗功能的医学体系."系统生物医学"的研究方法更符合多基因复杂性疾病的特点,能够充分发扬祖国医学的优势,有力推动中医学和西方现代医学研究的汇聚和融合.
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藏医药防治高原红细胞增多症的研究进展＊
高原红细胞增多症（HAPC）已成为严重威胁高原人群健康的主要常见慢性疾病之一。在藏医药经典古籍《四部医典》中记载有该病的治疗方法及药物，具有疗效明确、副作用小等独特优势。本文对藏医药防治HAPC的病因病机、临床治疗优势和现代创新研究做了分析，并针对目前藏医药治疗HAPC临床有效性规范化不足、藏药复方的药效物质基础与作用机制不清楚等问题，提出在继承藏医药理论基础上，以临床疗效为根本，将藏医药原创思维与现代科技结合，加强藏医药治疗HAPC古籍文献整理与用药经验数据挖掘，规范临床治疗标准和用药方案，以代谢组学等系统生物学现代研究手段，进一步研究藏医药治疗HAPC的科学内涵。
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类风湿性关节炎中医证候分类的系统生物学基础
以类风湿性关节炎(Rheumatoid Arthritis,RA)为例,在流行病调查和RCT临床试验的基础上,开展了RA中医证候分类学的系统生物学基础研究.在重点探索RA寒热证候的基因组表达谱区别、RA中医四诊信息分类的统计学依据以及与传统中医分类的联系、RA中医证候分类与疾病分类指标的关联关系、RA中医证候分类与ACR疗效的关联关系的基础上,认为RA中医证候分类有系统生物学基础,RA中医证候分类能对RA再次分类,并对RA的进一步诊断和个体化治疗有指导意义.
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基于代谢网络变化的中药整体效应评价方法研究
由于中医的"整体观"和中药复方的复杂非线形特征,采用常规药理指标对中药复方的效应进行评价存在着局限性,而现代医学越来越多地采用系统生物学方法对疾病和药物效应进行研究,使得两个医学体系在整体观和方法学上逐渐走向沟通、互补和融合,为中药复方整体效应评价方法的创新提供了契机.通过研究本文提出了采用系统生物学的策略和方法,基于疾病和药物干预下的系统代谢网络的整体性和动态性的变化评价中药整体效应,从而揭示中医"证"的内涵,解释中药复方对疾病的治疗作用,以及指导中药的安全用药.
