基于蛋白质交互作用网络的异病同治分子机理分析方法

摘要

本发明公开了一种揭示异病同治分子机理的分析方法，用于分析不用疾病、相同治疗的分子机理，包括如下步骤：S1、构建不同疾病各自的蛋白质交互作用网络；S2、根据同治药物的化合物成分预测该同治药物中各化合物的潜在靶标，保留与所述疾病相关的基因对应靶标的化合物；S3、根据同治药物的化合物成分的潜在靶标在每一疾病的蛋白质交互作用网络中的分布对同治药物中各化合物进行聚类；S4、在所述聚类中的每个类簇中确定频繁出现的靶标组合；S5、对不同疾病的蛋白质交互作用网络中频繁出现的靶标对应的节点进行对比分析，以得到同治药物对所述至少两种疾病的分子机理。本发明能用于从分子层面对不同疾病的相同治疗原理的机理进行解释，特别有益于中医的异病同治理论在临床和中西医结合方面的运用和发展。

主权项

一种异病同治分子机理分析方法，用于分析同治药物实现异病同治的分子机理，所述同治药物是指可以同时治疗多个疾病的药物，其特征在于，包括如下步骤：S1、构建至少两种疾病各自的蛋白质交互作用网络；S2、根据所述同治药物的化合物成分预测该同治药物中各化合物的潜在靶标，保留与所述疾病相关的基因对应靶标的化合物；S3、根据所述同治药物的化合物成分的潜在靶标在每一疾病的蛋白质交互作用网络中的分布对同治药物中各化合物进行聚类，该聚类是针对化合物之间潜在靶标在所述疾病相关的蛋白质交互作用网络上的距离对化合物进行聚类分析，所述距离的具体定义如下：${\mathrm{dis}\tan \mathrm{ce}}_{\mathrm{ij}}=\frac{1}{\left(\right|G_i\cap G_j|/\max \left(\right|G_i|,|G_j\left|\right)+\underset{m\in G_i,n\in G_j}{\Sigma }1/d_{\mathrm{mn}})·\left|G_i\right|·\left|G_j\right|}$其中distance_ij表示两个化合物i,j之间的距离，G_i，G_j分别表示化合物i，j对应的靶标集合，||表示取集合的长度，max(|G_i|,|G_j|)表示集合G_i,G_j中最大的长度，m,n表示集合G_i，G_j中的靶标；d_mn表示两个靶标在蛋白质交互作用网络中的距离，利用最短路径来表示两个节点在蛋白质交互作用网络中的距离；S4、在所述聚类中的每个类簇中确定频繁出现的靶标组合；S5、对所述疾病的蛋白质交互作用网络中频繁出现的靶标对应的节点进行对比分析，以得到该同治药物对所述至少两种疾病实现异病同治的分子机理，所述对比分析是指通过对比所述至少两种类型的疾病的蛋白质交互作用网络中受到该同治药物干预的节点的情况；所述步骤S5包括：分析所述步骤S4得到的所述同治药物的主要成分所共同作用的靶标组合，及所述主要成分在所述至少两种疾病中各自不同的作用对象；分析所述至少两种疾病共同的靶标在所述蛋白质相互作用网络中的邻居节点的特性来分析该同治药物的间接作用；结合上述两方面的分析，从分子层面上分析该同治药物对于所述至少两种疾病的分子机理。