网络毒理学与分子对接揭示阿斯巴甜致缺血性脑卒中的多靶点分子机制

本研究针对人工甜味剂阿斯巴甜（Aspartame）潜在的神经毒性争议，通过整合网络毒理学与分子对接技术，首次系统揭示其代谢产物通过IL1B/MMP9/SRC/AGT/TNF等多靶点干扰血管稳态与炎症通路，从而增加缺血性脑卒中风险的分子机制。研究为食品添加剂安全性评估提供了新范式，对卒中预防策略具有重要指导意义。

　　

在追求低糖健康的时代，人工甜味剂阿斯巴甜被广泛添加于数千种食品中，但其安全性争议持续半个多世纪未解。2023年国际癌症研究机构（IARC）将其列为2B类潜在致癌物，而更令人担忧的是，流行病学研究提示含阿斯巴甜的饮料可能使缺血性脑卒中风险升高23%-296%。这种全球第二大死因的疾病，每年夺走近千万生命，其中87%由脑血管阻塞引发。但令人困惑的是：一种甜味分子如何穿透血脑屏障（BBB），在错综复杂的脑血管病变中推波助澜？

为解开这个谜团，西南医科大学附属医院神经外科的研究团队在《Scientific Reports》发表突破性研究。他们创新性地采用网络毒理学预测352个阿斯巴甜作用靶点，与6833个卒中相关基因交叉锁定201个关键基因，并通过蛋白互作网络筛选出IL1B、MMP9、SRC、AGT和TNF五大核心靶点。分子 docking 显示阿斯巴甜与血管紧张素原（AGT）结合能低至-6.7 kcal/mol，比临床降压药卡托普利（-4.6 kcal/mol）更具亲和力，提示其可能通过激活肾素-血管紧张素系统（RAS）诱发血管痉挛。

研究主要采用四大关键技术：1）通过STITCH/SwissTargetPrediction/SEA数据库预测阿斯巴甜靶点；2）基于GeneCards/OMIM/TTD数据库构建卒中相关基因集；3）运用STRING数据库和Cytoscape构建蛋白互作网络；4）采用AutoDock Vina进行分子对接验证。

核心发现如下：

多靶点作用网络
通过Venny分析发现201个交集基因，其中IL1B（度值30）、MMP9（24）、SRC（28）、AGT（25）和TNF（39）构成枢纽节点。这些靶点形成密集的相互作用网络，如MMP9与IL1B通过NF-κB信号串扰，共同调控血脑屏障通透性。

通路富集特征
KEGG分析揭示关键通路：1）RAS系统（AGT为核心）；2）补体与凝血级联（涉及F3/F2RL1）；3）炎症调控（TNF/IL1B主导）。特别值得注意的是，AGT作为血管紧张素II前体，其过度激活可引发内皮细胞NADPH氧化酶源性氧自由基爆发，与阿斯巴甜代谢产物甲醇的氧化应激形成协同损伤。

分子对接验证
阿斯巴甜与所有核心靶点结合能均<-5 kcal/mol，其中与AGT（-6.7 kcal/mol）和MMP9（-6.2 kcal/mol）的结合稳定性超过阳性对照药物。三维结构显示其甲基酯基团与AGT的Leu⁴⁷⁶形成氢键，而苯丙氨酸残基嵌入MMP9的S1'疏水口袋，这种双效抑制作用可能同时加剧血管收缩和基质降解。

讨论与展望
该研究首次揭示阿斯巴甜可能通过"代谢干扰-多靶点激活-血管网络失衡"的三级级联反应促进卒中发生。其重要意义在于：1）提出食品添加剂"慢性低剂量暴露"的脑血管风险预警模型；2）发现AGT作为新型干预靶点，为含阿斯巴甜食品的高血压患者提供精准防控依据；3）建立网络毒理学与分子对接联用的研究范式，可推广至其他环境污染物评估。

不过，研究也存在局限：1）未考虑苯丙氨酸/天冬氨酸代谢物的协同效应；2）静态 docking 未能模拟体内动态代谢过程；3）缺乏人群队列验证CX3CL1等中介标志物。未来需构建转基因动物模型，动态监测长期低剂量暴露对脑血管内皮tight junction蛋白的影响。正如研究者强调："当全球阿斯巴甜年消费量超万吨时，我们亟需重新审视其累积效应对脑血管健康的潜在威胁。"这项研究为修订食品安全标准和卒中一级预防策略提供了分子流行病学证据。