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基于网络毒理学及分子对接的9种增塑剂女性生殖毒性机制预测研究

  

  1. 1.100091北京市,中国中医科学院西苑医院妇科 2.100029北京市,北京中医药大学研究生院
  • 通讯作者: 黄欲晓,主任医师
  • 基金资助:
    国家中医药局重大疑难疾病中西医临床协作项目(ZDYN-2024-B-029);中国中医科学院科技创新工程—重大攻关项目(CI2021A02411);中国中医科学院“优势病种—医院制剂—新药”研发专项(ZZ15-XY-PT-04);中国中医科学院西苑医院具有知识产权的医疗机构制剂和中药新药的研发与转化专项(XYZX0303-05);北京中医药薪火传承“新3+3”工程示范案例项目(2023-ZYSF-04)

摘要: 背景 邻苯二甲酸酯类增塑剂(PAEs)在生活用品中广泛存在,其暴露对女性生殖健康的潜在威胁日益受到关注,但多种PAEs混合暴露的毒性机制尚不明确。目的 系统分析9种常见PAEs对女性生殖系统的潜在毒性机制,并比较不同化合物与核心靶点的理论结合能力。方法 整合毒性预测、网络毒理学与分子对接方法。利用Protox和AdmetLab平台预测9种PAEs(邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二异癸酯)的毒性特征;将各化合物的潜在作用靶点取并集以模拟混合暴露,与女性生殖毒性靶点取交集获得共同靶点,通过PPI网络筛选核心及关键靶点,并进行富集分析;最后通过分子对接验证PAEs与核心靶点的理论结合能力。结果 毒性预测提示9种PAEs均具有潜在的内分泌干扰活性。网络毒理学共获得86个共同靶点,筛选出32个核心靶点、14个关键靶点(AKT1、EGFR、HIF1A、ESR1、CTNNB1、BCL2、CASP3、PTGS2、CCND1、KRAS、MMP9、SRC、CDH1、PPARG)。富集分析显示核心靶点显著富集于内分泌抵抗、卵母细胞减数分裂及多种激素信号通路。分子对接显示,所有PAEs与核心靶点具有较强的理论结合亲和力,其中邻苯二甲酸丁苄酯的平均结合能最低(-7.08 kcal/mol)。需注意,结合能仅反映理论亲和力,不代表体内实际毒性效应。结论 9种PAEs可能通过多靶点、多通路干扰女性生殖系统功能。上述14个关键靶点处于PPI网络枢纽位置,可能是介导PAEs女性生殖毒性的重要分子节点。邻苯二甲酸丁苄酯在分子对接层面表现出最强的理论结合亲和力,建议在后续实验研究中优先关注。

关键词: 女性生殖毒性, 邻苯二甲酸酯类增塑剂, 网络毒理学, 分子对接, 内分泌干扰