传统中医药是中华民族灿烂文化中的瑰宝,是中医学家们经过几千年的临床用药实践、理论和经验凝结的精华。中草药相比较西药具有毒副作用小、对于复杂疾病的疗效更好的优点。然而,由于传统研究方法不足,从分子层面理解中医药机制仍然存在困难。因此,在本研究中,我们建立了一套系统药理学分析方法,该方法综合了中药成分的ADME筛选、作用靶标预测、疾病分析和网络药理学分析,用于揭示中药活性成分以及研究其作用机理。姜(Zingiber officinale Roscoe),原产于东南亚,其种植历史已经超过上千年。因为其对肿瘤,炎症有良好的治疗效果,而在临床上被广泛地使用。本研究中,我们选取姜作为研究对象,为了达到从分子水平更加准确的解读姜的有效活性成分和在人体内的作用机制的目的,我们建立了一个系统药理学模型包括口服生物利用度筛选、类药性评估、血脑屏障渗透性、人体肠道细胞渗透性、靶标蛋白预测等。主要结果如下:(1)经过口服利用度,类药性,血脑屏障和小肠吸收性筛选,姜中26个化合物被鉴定为有效活性成分,其中包括文献中报道的活性成分如:姜醇(zingiberol)、姜烯(zingiberene)、水芹烯(phellandrene)、莰烯(camphene)、柠檬醛(citral)、芳樟醇(linalool)、甲基庚烯酮(methylheptenone)、壬醛(nonyl aldehyde)、d-龙脑(d-borneol)等,这进一步验证了模型的合理性。另外,化合物菜油甾醇(campesterol)等也被识别为潜在的活性成分,这些活性成分有助于我们进一步研究姜的药理机制。(2)57个与不同疾病相关的靶标蛋白的确定对姜的药理机制研究起到了关键的作用。药物—靶标网络图揭示:化合物007(1,7-diphenyl-5-hydroxy-3-heptanone)、化合物024(甲基-6-姜辣素)以及靶表蛋白VDR、RXRA和STS有比较高的度(degree)和居间性(betweenness),表明了它们在药物—靶点网络中是关键的节点并发挥重要的作用。(3)通过上述靶点蛋白,匹配得到的疾病依据临床标准分类,进而从分子水平阐明姜的药理机制:姜对于消化系统疾病,呼吸系统疾病,心血管系统疾病中枢神经系统等有比较理想的治疗效果。