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邻苯二甲酸酯与卵巢癌:基于多组学网络、单细胞解析与分子对接的致癌机制解码
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月15日 来源:Journal of Ovarian Research 3.8
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本研究针对邻苯二甲酸酯(Phthalates)与卵巢癌关联机制不明的科学问题,通过整合网络毒理学、多组学分析和分子对接技术,系统揭示了DEP/DMP/DOP通过代谢重编程(HIF-1α/糖酵解)、SIRT1/PPARα强结合及肿瘤微环境重塑驱动卵巢癌发生的分子机制,为环境致癌物筛查和靶向干预提供了新框架。
研究背景
卵巢癌作为全球女性第七大高发恶性肿瘤,每年导致约15.2万例死亡,其发病机制中环境因素占比高达90%。邻苯二甲酸酯(Phthalates)作为塑料制品中的内分泌干扰物,长期暴露与生殖功能障碍、代谢疾病甚至乳腺癌相关,但其与卵巢癌的关联机制仍是未解之谜。现有研究存在三大瓶颈:一是流行病学证据与分子机制脱节;二是多靶点作用网络尚未解析;三是缺乏单细胞水平的微环境互作证据。
为破解这些难题,佛山卫生健康局资助的研究团队在《Journal of Ovarian Research》发表了一项开创性研究。该工作首次整合网络毒理学、多组学分析和分子对接技术,揭示了DEP(邻苯二甲酸二乙酯)、DMP(邻苯二甲酸二甲酯)和DOP(邻苯二甲酸二辛酯)通过代谢-表观遗传-微环境三重机制促进卵巢癌发生,为环境致癌物风险评估提供了分子路线图。
关键技术方法
研究团队通过STITCH/PharmMapper/SwissTargetPrediction平台预测靶点,结合OMIM/GeneCards筛选卵巢癌相关基因;利用STRING构建蛋白互作网络,TCGA/GTEx分析基因表达;采用ScCancerExplorer解析单细胞异质性;最后通过CB-Dock 2进行分子对接验证结合模式。
研究结果
共享靶标与代谢重编程
研究发现三种邻苯二甲酸酯共同靶向8个保守基因(GPI、TPI1等),这些基因富集于糖酵解(KEGG: hsa00010, FDR=0.0037)和HIF-1信号通路(WP4629),提示其通过劫持能量代谢驱动癌变。其中DOP因长烷基链结构(分子量390.56 g/mol)表现出最强的结合潜力。
核心靶标网络
从234个交叉靶标中鉴定出63个核心蛋白,GAPDH(糖酵解)、ESR1(雌激素信号)和CCND1(细胞周期)构成枢纽节点。TCGA数据显示这些基因在肿瘤组织显著异常(如GAPDH上调>2倍,p<0.001),单细胞测序进一步揭示其在肿瘤细胞、间质细胞和免疫细胞中的特异性分布模式。
分子对接验证
DOP与SIRT1(表观调控)和PPARA(脂代谢)的结合能分别达-7.7 kcal/mol和-7.6 kcal/mol,显著强于短链衍生物(DEP-SIRT1:-6.7 kcal/mol),证实烷基链长度决定干扰效力。
结论与意义
该研究建立了环境致癌物作用机制的"三重奏"模型:①代谢失调(通过HIF-1α/GAPDH轴);②表观遗传紊乱(SIRT1抑制);③微环境重塑(ESR1介导的免疫-肿瘤串扰)。这不仅解释了邻苯二甲酸酯的卵巢癌风险,更创新性地提出单细胞分辨率的环境暴露评估框架。临床转化方面,GAPDH和CCND1可作为暴露生物标志物,而SIRT1-PPARα轴为开发代谢干预疗法提供了新靶点。研究团队建议优先限制长链邻苯二甲酸酯在女性用品中的应用,并为修订环境安全标准提供了分子依据。
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