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基于网络毒理学与单细胞测序解析多溴联苯醚诱发银屑病皮肤毒性的分子机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月15日 来源:Ecotoxicology and Environmental Safety 6.2
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推荐:本研究针对多溴联苯醚(PBDEs)的环境暴露与银屑病发病的关联机制,整合网络毒理学与单细胞RNA测序技术,筛选出139个关键靶点及IL-24信号通路等核心通路,揭示PBDEs通过HSP90AA1、MAPK3等靶点激活免疫细胞异常应答的分子机制,为环境污染物致皮肤毒性提供了精准干预靶点。
多溴联苯醚(PBDEs)作为溴化阻燃剂的主要成分,因其环境持久性和生物累积性已成为全球健康隐患。既往研究表明,PBDEs易在皮肤富集,可能诱发银屑病等慢性炎症性皮肤病,但其分子机制尚未阐明。银屑病影响全球2-3%人口,以表皮过度增殖和免疫失调为特征,环境因素如PBDEs如何参与其发病是当前研究空白。
浙江省中医院的研究团队在《Ecotoxicology and Environmental Safety》发表研究,首次通过整合网络毒理学、单细胞转录组分析和分子动力学模拟,系统解析PBDEs诱发银屑病皮肤毒性的机制。研究人员从ChEMBL、GeneCards等数据库筛选PBDEs与银屑病的共同靶点,构建蛋白互作网络;利用公开单细胞数据集(11例银屑病皮损与10例对照)进行免疫微环境解析;采用CB-DOCK平台完成核心靶点的分子对接验证。
PBDE-induced cutaneous toxicity network analysis
通过数据库交叉分析鉴定出139个PBDEs与银屑病共同靶点,PPI网络拓扑分析锁定HSP90AA1、MAPK3等10个核心靶点,提示PBDEs可能通过调控细胞凋亡和炎症反应参与银屑病进展。
Target function analysis and pathway enrichment analysis
功能富集显示靶基因显著富集于凋亡调控、PI3K-Akt信号通路及补体激活等生物学过程,WikiPathways分析进一步明确IL-24信号通路的关键地位。
PBDEs exacerbate cutaneous lesion response to immune-mediated injury
单细胞测序发现银屑病皮损中T细胞、B细胞及NK细胞显著扩增,且IL-24信号通路在CD161+ T细胞中高度活跃,证实PBDEs通过该通路驱动免疫细胞异常活化。
Core targets trigger overactive immune response during psoriasis
单细胞表达谱显示HSP90AA1在T细胞高表达,MAPK3促进NK细胞增殖,MMP9介导树突状细胞(DCs)迁移,CASP3/TP53调控细胞凋亡,形成PBDEs致皮肤毒性的多靶点协同机制。
Molecular docking for PBDEs and core targets of psoriasis
分子对接证实PBDE-47/99与HSP90AA1等靶点结合能均<-5 kcal·mol-1,其中MMP9复合物经100 ns分子动力学模拟显示稳定结合(RMSD 0.2 nm),从结构生物学层面验证相互作用。
该研究创新性揭示PBDEs通过IL-24信号通路-MAPK3/MMP9级联反应诱发银屑病的分子机制,为环境污染物健康风险评估提供新范式。讨论部分指出,HSP90AA1作为"分子伴侣"可能启动PBDEs的免疫原性,而TP53-CASP3轴异常则导致角质形成细胞凋亡抵抗,共同加剧皮损。研究局限性在于未开展体内外实验验证靶点功能,未来需通过类器官模型或条件性基因敲除深化机制研究。这项成果不仅为银屑病的环境病因学提供理论依据,更推动网络毒理学与单细胞技术的交叉应用,对制定污染物防控策略具有重要指导价值。
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