网络药理学被广泛用于中药活性成分筛选、药物重定位、中药配伍机制探索，以及中医药多成分、多靶点以及多通路的作用机制阐释等。IPA凭借其丰富且不断更新的知识库、方便灵活的分析工具，已经成为中医药药理基础与作用机制研究的热门工具。
图注：使用网络药理学方法实现草药衍生靶点发现、效果预测、机制阐明和新药辅助发现
人参是一种常用的中药，被广泛用于治疗多种疾病，并且在许多国家中被作为保健品使用。其中，人参皂苷是其主要活性成分之一，已被证明具有多种药理作用，如抗氧化、抗炎、抗肿瘤。然而，目前对人参皂苷的药理作用及其作用机制仍存在许多未知，亟需进一步深入研究。美国的Alexander Panossian教授团队利用IPA对人参进行了一系列深入的研究。接下来将对此系列文献进行解读。
第一部分 人参皂苷Rg5在生理和亚生理浓度下的作用
研究人员使用IPA软件对基因表达谱进行网络药理学分析，表明在低生理浓度下，人参皂苷Rg5有可能激活胆固醇的生物合成，并在衰老、神经炎症、细胞凋亡和免疫反应方面表现出可预测的效果，这表明它具有作用温和，对机体死亡、运动障碍和癌症的恢复都有益处。
具体而言，研究人员使用IPA在转录组数据集上进行了不同的预测计算，产生的分析结果包括（i）经典通路，显示了公认的信号或代谢通路中感兴趣的分子；以及（ii）上游分析，预测可能被激活或抑制的上游调节因子（包括任何可以影响另一分子转录或表达的分子），并对所研究数据集中的表达变化进行解析。
图注：七种不同浓度的Rg5对神经递质与神经系统（左上）、细胞免疫反应、应激和损伤（右上）、核受体与转录调控（左下）、细胞凋亡和癌症（右下）经典通路的影响
图注：Rg5对神经炎症信号通路的影响
图注：Rg5对细胞凋亡（左）和运动障碍（右）的作用（预测）
第二部分 红参和人参皂苷Rg5在癌症和心脏病中的作用差异
研究人员利用IPA进行显著上调或下调基因的分析，得出对细胞功能和疾病的预期影响。基因表达谱的网络药理学分析表明，红参根制剂HRG80™在神经炎症、衰老、凋亡和免疫反应方面表现出可预测的积极作用，这表明血液中广泛低浓度的HRG80™对癌症、胃肠道和内分泌系统疾病和障碍具有有益的作用。
图注：白参对肾上腺髓质素、PKA、sirtuin和雌激素受体信号通路的影响。
第三部分 测定红参和丹参组合的抗肿瘤潜力
研究人员对红参和丹参制剂处理后的小鼠HT22海马细胞培养物，进行全转录组信使核糖核酸微阵列分析。利用IPA确定了该制剂对生理和细胞功能以及疾病的预期影响。结果表明该制剂解除了1028个癌症相关基因和139个转移相关基因的调控，表明该制剂对各种信号和代谢通路的影响及其治疗癌症的潜在疗效。
图注：红参和丹参制剂对糖酵解的影响：强烈下调编码葡萄糖代谢通路的8种酶的基因表达，显着抑制糖酵解的主要调节因子HIF-1α信号通路，并激活抗肿瘤单磷酸激活蛋白激酶（AMPK）
网络药理学和IPA的应用前景广阔，可以为疾病机制研究、中药复方和配伍研究提供有力的支持。欢迎联系源资科技体验IPA的强大功能！
参考文献：
1. Noor F, Tahir ul Qamar M, Ashfaq UA, Albutti A, Alwashmi ASS, Aljasir MA. Network Pharmacology Approach for Medicinal Plants: Review and Assessment. Pharmaceuticals. 2022; 15(5):572.
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3. Panossian A, Abdelfatah S, Efferth T. Network Pharmacology of Ginseng (Part II): The Differential Effects of Red Ginseng and Ginsenoside Rg5 in Cancer and Heart Diseases as Determined by Transcriptomics. Pharmaceuticals. 2021; 14(10):1010.
4. Panossian A, Abdelfatah S, Efferth T. Network Pharmacology of Ginseng (Part III): Antitumor Potential of a Fixed Combination of Red Ginseng and Red Sage as Determined by Transcriptomics. Pharmaceuticals. 2022; 15(11):1345.
