驱蚊剂化学成分在特应性皮炎(AD)中作用的研究

【字体: 时间:2025年05月21日 来源:Food and Chemical Toxicology 3.9

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  针对驱蚊剂化学成分(MRCCs)对特应性皮炎(AD)影响尚不明确的问题,研究人员对 DEET、IR3535 和 picaridin 展开研究。通过多数据库分析、分子对接及细胞实验,发现 MRCCs 可能通过影响炎症通路促进 AD 进展,为相关防护策略提供依据。

  
蚊子作为全球分布最广的昆虫类群之一,不仅是疟疾、登革热等致命疾病的传播媒介,其叮咬引发的皮肤问题也困扰着无数人。特应性皮炎(Atopic Dermatitis,AD)作为一种常见的慢性炎症性皮肤病,以反复发作的瘙痒和皮肤屏障功能障碍为特征,影响着全球约 10%-20% 的儿童和 10% 的成人。尽管已知遗传、免疫和环境因素共同参与 AD 发病,但驱蚊剂中广泛使用的化学成分(Mosquito Repellent Chemical Components,MRCCs)是否与 AD 存在关联,长期以来一直缺乏系统性研究。现有研究仅零星报道 DEET 可能引发呼吸道刺激、IR3535 局部应用可导致红斑,但这些成分在皮肤炎症中的潜在作用机制仍模糊不清。在全球每年数十亿人次使用驱蚊产品的背景下,明确 MRCCs 与 AD 的关联迫在眉睫。

为填补这一研究空白,我国研究人员开展了一项基于网络毒理学和分子对接技术的探索性研究,相关成果发表在《Food and Chemical Toxicology》。研究聚焦于三种市售主流 MRCCs——DEET(N,N - 二乙基间甲苯酰胺)、IR3535(乙基丁基乙酰氨基丙酸酯)和 picaridin(2-(2 - 羟乙基)- 哌啶羧酸 1 - 甲酯),通过多维度分析揭示其在 AD 发生发展中的潜在作用。

研究主要采用以下技术方法:

  1. 靶点预测:利用 SwissTarget Prediction 和 SuperPred 数据库,通过输入化合物 SMILES 序列,预测 MRCCs 在人体中的潜在作用靶点;
  2. AD 相关基因筛选:基于 GEO 数据集 GSE50579 的 RNA 测序数据,筛选出 116 个 AD 中显著上调(≥2 倍)的基因,并整合 GeneCards/OMIM 数据库构建 AD 相关基因集;
  3. 通路富集分析:运用 Gene Ontology(GO)和 Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG)通路分析,识别 MRCCs 靶点与 AD 基因的交集通路;
  4. 分子对接:模拟 MRCCs 与 AD 关键受体蛋白的结合模式,计算结合亲和力以验证潜在互作;
  5. 细胞实验:通过体外细胞模型验证 MRCCs 对炎症相关因子表达的影响。

MRCC 靶点分析与 AD 基因关联


通过多数据库整合,研究共获得 DEET、IR3535 和 picaridin 的预测靶点若干。将这些靶点与 AD 相关基因(如 Filaggrin 基因(FLG)、白细胞介素 IL-4、IL-17A 及肿瘤坏死因子 α(TNF-α)等)进行交叉比对,发现 MRCCs 靶点显著富集于炎症调控相关生物过程。GO 分析显示,这些靶点主要参与 “免疫应答调节”“炎症反应调控” 等通路;KEGG 通路富集则指向 “NF-κB 信号通路”“Th1/Th2 细胞分化” 等与 AD 发病密切相关的炎症级联反应。

分子对接验证关键互作


分子对接结果显示,三种 MRCCs 均能与 AD 核心靶点如 TNF-α 受体、IL-4 受体等形成稳定结合。其中,DEET 与 TNF-α 受体的结合能为 - 7.2 kcal/mol,IR3535 与 IL-4 受体结合能达 - 6.8 kcal/mol,picaridin 与组胺 H1 受体结合能为 - 7.0 kcal/mol,提示其可能通过竞争性结合受体干扰正常信号传导,进而诱发或加重皮肤炎症。

细胞实验验证炎症促进作用


在角质形成细胞和免疫细胞共培养模型中,低浓度 MRCCs(10-5 M)即可诱导 IL-8、CCL2 等趋化因子的显著表达,并上调 NF-κB 磷酸化水平。进一步实验表明,这种炎症效应可被 NF-κB 抑制剂部分逆转,证实 MRCCs 通过激活 NF-κB 通路促进炎症因子释放,从而推动 AD 进程。

研究结论与意义


本研究首次通过多学科整合方法,系统揭示了 DEET、IR3535 和 picaridin 三种常见驱蚊剂成分与 AD 的潜在关联。结果表明,MRCCs 可通过靶向炎症相关通路(如 NF-κB、Th1/Th2 分化通路),干扰皮肤屏障功能和免疫稳态,进而促进 AD 的发生与发展。分子对接和细胞实验为这一机制提供了直接证据,其中 NF-κB 通路的激活和细胞因子网络的紊乱是关键环节。

这项研究不仅拓展了人们对环境化学物质与皮肤疾病关联的认知,也为临床 AD 患者的暴露风险管理提供了科学依据。在驱蚊产品广泛使用的当下,研究结果提示需重视 MRCCs 的皮肤安全性评估,尤其是对于遗传性 FLG 缺陷等 AD 高风险人群,应谨慎选择驱蚊产品类型。未来研究可进一步结合人群队列数据,验证 MRCCs 暴露与 AD 发病率的流行病学关联,并探索低毒替代成分的开发方向,为 “环境 - 基因 - 免疫” 互作框架下的 AD 精准防控提供新视角。

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