2023年1月9日上午。天津市人社局举办的第五届“中国创翼”创业创新大赛天津市选拔赛暨第三届天津市“海河英才”创新创业大赛颁奖仪式在海棠科创园隆重举行。天津中医药大学的组分中药国家重点实验室吕明博士主持的《以IPA为模式的中医药特色知识图谱构建》项目，获得本届创新创业大赛博士后揭榜领题赛三等奖。
IPA全称为Ingenuity Pathway Analysis，是一款功能强大的通路分析软件，其背后依托于专家整理收录的生物学知识库和组学数据库。其数据信息包括疾病、疾病靶标、化学物质、药物成分、成分靶标等，
关联信息包括蛋白质相互作用、基因与蛋白质对应关系、蛋白质与代谢物相互作用、代谢物反应过程等。IPA的内容集可靠性、规范性、合理性于一身，十分契合世界中医药学会联合会通过的《网络药理学评价方法指南》，不愧是中医药研究领域的得力帮手。
吕明博士擅长多学科交叉解析中医药的复杂作用原理，近年来，他借助IPA发表了多篇高水平且有一定影响力的文章。接下来我们将盘点几篇代表性文章。
文献一：IPA揭示冠心宁注射液在中风小鼠中的作用机制
缺血性中风的发病率和死亡率很高，为开发有效的治疗方法，需要对其发病的分子机制有全面的了解。通过IPA对转录组中的重要差异表达基因进行核心分析，富集了受冠心宁注射液治疗影响的前10条经典通路（如图1A）。在轴突引导信号中冠心宁注射液调节基因和上游调节基因之间发现了12个重叠基因（如图1C紫色）。9个冠心宁注射液调节基因的蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）关系通过IPA进行了展示（如图2）。
图1：小鼠脑内冠心宁注射液重要靶点的轴突引导信号通路和基因
图2：冠心宁注射液调节基因的PPI网络（已经通过RT-PCR验证）
文献二：IPA分析稳心颗粒的抗血栓机制
多组分中药稳心颗粒是一种应用广泛的抗心律失常中成药，研究人员发现它会作用于血小板活化通路中的多个靶点，而其活性单体亚油酸专门作用于磷脂酶Cβ3。具体而言，IPA“核心分析”模块分析了1835个稳心颗粒靶点，得到94个抗血栓靶点（图3B外圈）及相对应稳心颗粒化合物（图3B内圈）的相互作用关系。揭示了相关的经典通路，表明稳心颗粒潜在的抗血栓活性（图3 C）。
图3：稳心颗粒抗血栓单体的计算机预测和生物活性筛选
文献三：IPA解析冠心宁注射液治疗心肌缺血/再灌注损伤的关键靶点
研究人员使用IPA分析了心肌缺血/再灌注损伤模型与假模型，以及冠心宁注射液与心肌缺血/再灌注损伤模型中的差异表达基因，发现了关键信号通路（图4E）和关键基因CXCR1（图4D，F，G），表明CXCR1可能是冠心宁注射液发挥心肌保护作用的重要靶点。
图4：IPA分析转录组数据并识别出关键通路和基因
从以上的案例中，我们不难看出中药的作用机制依赖于小分子化合物、靶点基因或蛋白质、生物学作用、表征疾病多维度的网络分析。在同一个平台上，利用丰富的知识库进行网络药理学的研究，对于解析中药作用机制有着关键的作用。欢迎联系源资科技获取中医药领域高分文献集锦，更有机会体验新版IPA软件！
[参考文献]
1. Xiao, Guangxu, et al. "Restoration of early deficiency of axonal guidance signaling by guanxinning injection as a novel therapeutic option for acute ischemic stroke." Pharmacological Research 165 (2021): 105460.
2. Tao, Qianqian, et al. "Identification of linoleic acid as an antithrombotic component of Wenxin Keli via selective inhibition of p-selectin-mediated platelet activation." Biomedicine & Pharmacotherapy 153 (2022): 113453.
3. Xiao, Guangxu, et al. "CXCR1 and its downstream NF-κB inflammation signaling pathway as a key target of Guanxinning injection for myocardial ischemia/reperfusion injury." Frontiers in Immunology 13 (2022).
