AIS(Acute Ischemia stroke,急性缺血性脑卒中)是由血栓形成或栓塞,系统灌注不足导致大脑血流受限,细胞缺血缺氧,进而导致大脑细胞死亡。具有高发病率、高死亡率、高致残率以及高复发率等特点。是人类主要死亡原因之一,也是患者致残的最主要因素。急性缺血性脑卒中的发病是由环境、遗传等多个因素引起,是多基因参与的复杂疾病,其发病过程中涉及兴奋毒性、氧化应激、脂质过氧化和炎症反应等多个病理生理学过程。而目前临床对急性缺血性脑卒中治疗,多局限于溶栓和抗凝治疗,疗效较差,造成死亡、残疾以及大量的社会财力和物力流失。过去的研究中,许多药物在急性缺血性脑卒中的实验研究中表现出较好的神经保护作用,但是却不能成功地应用于临床治疗。因此新的有效的神经保护及损伤修复相关药物的研发势在必行。传统药物的研发,多依赖于基因产物与特殊表型之间直接的因果关系,研发的药物多作用于特定靶点。新药多倾向于与已知的靶蛋白结合,增加靶蛋白网络中已存在蛋白之间的联系。近年来在药物研究发展过程中同时出现两种趋势:第一是以症状为基础的疾病分类系统转换为以分子为基础的分类系统。第二是作用于单一分子的研发模式转变为作用于多种分子、通路或网络的研发模式。多向药理学指出“一药多靶,多药一靶”的药物作用方式,为复杂疾病药物研发提供新的途径。且近几年网络医学的迅速发展为复杂疾病的研究提供了一个基于网络的模型,有助于疾病基因及其产物的全局功能研究,有利于更好的研究疾病(尤其是复杂疾病)的分子机制,更好地识别疾病基因和生物学路径,为药物研发提供更好的靶点。本研究将在网络医学基础上,利用现有的医学数据库、PPI(Protein-Protein Interaction,蛋白质相互作用)网络、计算机算法和相关分析软件,对急性缺血性脑卒中相关基因/蛋白的相互作用进行全局性的研究,寻找与急性缺血性脑卒中治疗相关的潜在靶点与候选药物。首先通过在Me SH主题词表中查找和专家认证,确认急性缺血性脑卒中相关的主题词,依据这些主题词查找出疾病相关基因,并通过文献阅读,逐一甄别出可靠的疾病-基因关系,获得可靠的急性缺血性脑卒中疾病基因。将这些可靠基因作为种子映射入PPI网络中。统计其在模块中的分布比例。筛选出有代表性的模块。其次结合现有药物数据库中药物及其靶点信息,利用统计学和网络最短路径计算方法研究并统计疾病基因与药物靶点之间的距离关系。结合GO和Pathway富集度分析,分析模块功能,并筛选出模块重要的Pathway,结合靶点与疾病基因的网络分布关系,从相关模块中筛选出存在于重要Pathway的节点,并通过查找已有的实验研究和文献,确定急性缺血性脑卒中神经保护相关的潜在靶点。依据这些潜在靶点从现有药物数据库中筛选出疾病治疗相关的候选药物。依据以上方法我们对四个模块进行分析,并从其中两个模块,与神经保护相关的Pathway中找到了一些潜在靶点,并找到一些候选药物。其中潜在靶点ADORA3(adenosine A3 receptor)参与重编程及细胞外基质的调节。候选药物中包含其他神经系统疾病治疗药物,例如癫癎治疗药物Felbamate(非尔氨酯)和Methylphenobarbital(甲基苯巴比妥),以及阿尔兹海默症治疗药物Memantine(美金刚)。这些药物在急性缺血性脑卒中治疗中的神经保护作用,还需要更进一步的实验研究。