基于铁死亡抑制和GPCR靶向筛选的结核病治疗新策略：高通量筛选与网络药理学分析

本研究针对结核病(TB)治疗中耐药性和宿主免疫调控不足的难题，通过高通量筛选发现32种GPCR靶向化合物可同时抑制脂质过氧化(LPO)和结核分枝杆菌(MTB)感染。研究人员结合网络药理学鉴定出446个铁死亡相关基因(GFRGs)和6个核心靶点，其中盐酸哌唑嗪(Prazosin hydrochloride)通过稳定结合MAPK3显著降低巨噬细胞铁死亡。该研究为开发基于GPCR-铁死亡轴的新型宿主导向疗法(HDT)提供了理论依据。

　　

结核病至今仍是全球公共卫生的重大威胁，传统抗生素治疗面临耐药性和疗程长的困境。更棘手的是，结核分枝杆菌(MTB)会狡猾地劫持宿主的铁死亡(Ferroptosis)机制——这种依赖铁离子和脂质过氧化的新型细胞死亡方式，成为其传播的"帮凶"。与此同时，G蛋白偶联受体(GPCR)作为人体最大的膜受体家族，被发现能调控铁死亡过程，却从未被系统探索其在结核治疗中的潜力。这一空白领域被中国研究人员敏锐捕捉，他们创新性地将GPCR靶向药物筛选与铁死亡调控机制相结合，为开发宿主导向疗法(HDT)开辟了新路径。

研究团队采用多学科交叉策略，首先通过C11-BODIPY 581/591荧光探针进行高通量筛选，从1326种GPCR化合物中锁定32种能同时抑制脂质过氧化(LPO)和MTB感染的候选分子。随后运用网络药理学构建了包含446个铁死亡相关基因(GFRGs)和1314个结核相关基因(GTRGs)的互作网络，通过分子对接和分子动力学(MD)模拟验证了6个核心靶点的结合稳定性。最后在细胞实验中证实盐酸哌唑嗪可通过MAPK3靶点显著降低MTB诱导的铁死亡。

Detection of LPO in RAW264.7 cells induced by GPCR compounds
研究团队使用氧化敏感型荧光探针C11-BODIPY 581/591对GPCR化合物库进行筛选，发现21种促铁死亡化合物和247种抑铁死亡化合物，其中32种表现出对MTB感染和LPO的双重抑制作用。

siRNA-Mediated Gene Knockdown
通过siRNA敲低MAPK3基因的实验证实，该靶点在GPCR化合物调控铁死亡通路中起关键作用，为后续分子机制研究提供了遗传学证据。

Discussion
研究揭示了GPCR化合物通过调控MAPK3等靶点抑制铁死亡的新机制，其中盐酸哌唑嗪与MAPK3的结合能低至-6 kJ/mol，MD模拟显示其复合物在100 ns内保持稳定。这种双重作用机制使其既能维持巨噬细胞抗MTB功能，又能阻断细菌利用宿主铁死亡传播的途径。

Conclusion
该研究首次系统阐明了GPCR-铁死亡轴在结核治疗中的价值，建立的"高通量筛选-网络药理学-分子模拟-功能验证"研究范式为复杂疾病的靶标发现提供了模板。特别值得注意的是，发现的19种既往未报道与结核或铁死亡相关的GPCR化合物，为药物重定位(repurposing)策略提供了新资源。研究团队由Xiuli Luan领衔，Mengqiu Gao和Yu Pang等学者共同完成，成果发表在《Bioorganic Chemistry》，其创新性体现在三方面：一是揭示了GPCR调控铁死亡的分子开关作用；二是构建了结核治疗的多靶点调控网络；三是证实宿主导向疗法可通过同时靶向病原体和宿主细胞死亡通路实现协同治疗效果。这些发现不仅为结核病治疗提供了新思路，对癌症、神经退行性疾病等其他铁死亡相关疾病的治疗也有借鉴意义。