基于网络药理学和分子对接的绿色抗菌剂生物表面活性剂抗幽门螺杆菌感染机制研究

针对幽门螺杆菌（H. pylori）抗生素耐药性问题，研究人员通过网络药理学和分子 docking技术，筛选出20种生物表面活性剂（biosurfactants），鉴定出119个潜在治疗靶点及HIF-1、上皮细胞信号通路等关键通路，证实athrofactin等5种生物表面活性剂可特异性结合EGFR、SRC等靶蛋白，为开发新型绿色抗菌疗法提供理论依据。

　　

幽门螺杆菌（H. pylori）感染是全球公共卫生难题，与慢性胃炎、胃溃疡乃至胃癌密切相关。尽管抗生素联合疗法是标准治疗方案，但耐药性问题日益严峻，尤其在发展中国家，H. pylori感染率居高不下，导致胃癌负担沉重。传统抗生素的局限性催生了寻找绿色替代疗法的需求——微生物衍生的生物表面活性剂（biosurfactants）因其抗菌、抗生物膜特性成为研究热点。然而，其作用靶点与分子机制尚不明确。

为此，研究人员开展了一项整合网络药理学与分子对接的研究。通过筛选20种文献报道的抗菌生物表面活性剂（如athrofactin、lichenysin等），结合SwissTargetPrediction工具预测靶点，构建“成分-靶点-通路”网络。从706个生物表面活性剂靶点与913个H. pylori疾病靶点中筛选出119个交叉靶点，并通过GO和KEGG分析揭示其富集于细胞增殖、炎症调控及HIF-1信号通路等过程。进一步PPI分析锁定25个核心靶点，包括EGFR（表皮生长因子受体）、SRC（原癌基因酪氨酸蛋白激酶）、MAPK14（丝裂原活化蛋白激酶14）等。分子 docking验证显示，athrofactin等生物表面活性剂与上述靶点具有强结合力，尤其通过调控上皮细胞信号通路抑制H. pylori感染。

关键技术方法
研究采用网络药理学构建生物表面活性剂-靶点-疾病网络，结合SwissTargetPrediction靶点预测、STRING数据库蛋白互作分析及AutoDock分子对接技术，验证生物表面活性剂与核心靶点的结合活性。

研究结果

1. 解码生物表面活性剂活性成分与靶点预测
20种生物表面活性剂通过PubChem获取结构数据，预测靶点涵盖蛋白酶、膜受体等多类蛋白。网络分析显示其通过多靶点协同作用干预H. pylori感染。

2. 潜在治疗靶点与通路分析
119个交叉靶点显著富集于炎症反应、细胞凋亡等生物学过程。KEGG揭示HIF-1信号通路、冠状病毒感染（交叉反应机制）及H. pylori上皮细胞信号通路为关键通路。

3. 分子对接验证
Athrofactin与EGFR（结合能-9.8 kcal/mol）、SRC（-10.2 kcal/mol）等靶点结合稳定，证实其通过破坏H. pylori定植相关信号转导发挥疗效。

结论与意义
该研究首次系统阐释生物表面活性剂通过多靶点、多通路抗H. pylori感染的机制，尤其强调其对上皮细胞信号通路的调控作用。研究成果为开发替代抗生素的绿色疗法提供新思路，发表于《Microbial Pathogenesis》。未来需进一步优化生物表面活性剂稳定性及临床安全性评估，但其在克服耐药性及减少生态毒性方面的潜力已不容忽视。