综述:Integrative approaches to network pharmacology studies in wound healing and bone fracture recovery: A comprehensive review

【字体: 时间:2025年05月27日 来源:Biophysical Chemistry 3.3

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  这篇综述全面探讨了网络药理学在伤口愈合和骨折恢复中的应用,整合了传统医学和现代科学方法,揭示了多组分、多靶点、多途径的协同作用机制,为新药发现和治疗策略提供了重要见解。

  

网络药理学是一种结合系统生物学和多向药理学的新兴领域,通过对生物活性化合物之间复杂相互作用的全面和系统研究,揭示了药物的药效学化合物、靶点和通路。Hopkins在2007年提出了网络药理学的概念,旨在研究药物的影响和中介作用,以及多组分药物的协同效应,以实现高效治疗并最小化潜在毒性。

伤口愈合是一个复杂的过程,涉及四个主要且相互关联的阶段:止血、炎症、增殖和重塑。止血阶段通过血管收缩和血小板聚集形成血栓,防止进一步失血。炎症阶段则通过免疫细胞如中性粒细胞和巨噬细胞的募集,清除病原体和受损组织。增殖阶段包括成纤维细胞的活化和胶原蛋白的沉积,形成新的血管和上皮组织。最后,重塑阶段通过胶原纤维的重组和成熟,恢复组织的结构和功能。

骨愈合过程同样复杂且受到严格调控,主要包括血肿形成、炎症、骨痂形成和重塑。血肿形成是骨折后血液在骨折部位积聚,随后凝血并形成血凝块。炎症阶段涉及免疫细胞的募集和活性,清除坏死组织和病原体。骨痂形成阶段则是成骨细胞和软骨细胞的活化和增殖,形成临时的骨痂结构。最后,重塑阶段通过骨吸收和骨形成的平衡,恢复骨骼的正常结构和功能。

网络药理学研究方法包括数据收集、蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络和化合物-靶点(CT)网络的建立与分析。首先,收集生物活性化合物及其靶点的数据,筛选相关化合物和靶点,并识别与生物活性化合物和疾病相关的基因。接着,建立PPI网络和CT网络,并进行后续的分析和可视化。通过整合系统生物学和信息科学,网络药理学方法能够更好地理解传统药物的互补治疗效果,推动从单靶点药物向多组分疗法的转变。

网络药理学与传统医学的结合在伤口愈合和骨折恢复中显示出巨大的潜力。通过构建药物-基因-通路-疾病网络,网络药理学能够预测生物活性物质的治疗机制,并为新药开发提供重要的理论基础。多组分疗法在复杂疾病治疗中的应用前景广阔,网络药理学方法有助于揭示传统药物配方的组合规律,促进药物发现的深入研究。

网络药理学研究的实际应用在伤口愈合和骨折治疗中具有重要意义。临床前到临床试验的转化失败促使人们重新审视特定药物发现方法的有效性。由于缺乏对患者靶点的了解和验证,针对特定生物网络的药物使用变得困难。因此,网络药理学在现代药物发现中的重要性日益增加。其在药物发现中的优势在于能够高效地识别和验证多靶点药物。

新兴技术在网络药理学研究中的应用正在彻底改变我们解码和调控复杂生物过程的能力,如伤口愈合和骨折恢复。特别是人工智能(AI)、机器学习(ML)和多组学整合技术的融合,提高了预测的准确性和机制理解。通过整合多组学数据,包括基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学,网络药理学能够更全面地揭示生物过程的网络调控机制。

尽管网络药理学在开发新型配方或振兴草药配方方面显示出优势,但在伤口和骨折愈合研究中的应用也存在一些局限性。数据库的不一致性、理论和实验结果的差异以及药代动力学的验证挑战是主要问题。此外,网络药理学研究需要大量高质量的数据支持,数据的获取和标准化仍然是一个挑战。

总之,网络药理学与传统医学的结合标志着当代药物发现的重大进展。这种以多组分疗法为重点的方法在治疗多种疾病方面显示出巨大的潜力。本文综述的网络药理学研究为传统药物在伤口愈合和骨折治疗中的有效性提供了有力的证据。这些网络药理学研究对伤口愈合和骨折治疗具有实际意义,为未来的药物发现和治疗策略提供了重要的理论基础和实践指导。

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