网络毒理学联合分子对接技术探索鹅膏毒素致肝损伤的分子机制

本研究针对鹅膏毒素（amatoxin）中毒高死亡率且缺乏特效疗法的临床难题，通过整合网络毒理学与分子对接技术，系统解析了SP1和CNR1核心靶点在肝损伤中的调控作用。研究人员采用ProTox-3.0和ADMETlab 2.0预测毒性特征，结合STITCH/SwissTargetPrediction靶点筛选，发现鹅膏毒素通过结合SP1（抑制RNA聚合酶II转录）和CNR1（干扰cAMP信号通路）诱发肝坏死，为开发靶向解毒剂提供了理论依据。

　　

在自然界最致命的真菌毒素中，鹅膏毒素（amatoxin）以其惊人的热稳定性和酸耐受性著称。这种来自毒鹅膏菌（Amanita）的 bicyclic octapeptide（双环八肽）化合物，仅需0.1 mg/kg的剂量即可导致成人死亡，临床死亡率高达10-20%。中毒患者往往经历四个典型阶段：潜伏期、急性胃肠炎期、假愈期和爆发性肝衰竭期，最终因多器官功能衰竭死亡。尽管现有治疗手段包括OATP1B3转运体抑制剂、抗氧化剂等，但缺乏针对分子机制的特效疗法，肝移植仍是严重病例的唯一选择。

西南医科大学附属医院急诊医学科的研究团队在《Scientific Reports》发表的最新研究中，创新性地采用计算毒理学方法揭示了鹅膏毒素致肝损伤的分子机制。通过ProTox-3.0和ADMETlab 2.0平台预测毒性特征，结合STITCH和SwissTargetPrediction数据库筛选出11个潜在靶点，与GeneCards/OMIM/TTD数据库中的1,730个肝损伤相关基因交叉分析，最终锁定SP1（Specificity Protein 1）和CNR1（Cannabinoid Receptor 1）为核心靶标。分子对接显示鹅膏毒素与SP1（Vina评分-44.0 kcal/mol）和CNR1（-9.0 kcal/mol）具有强结合力。

关键技术包括：1）通过PubChem获取鹅膏毒素SMILES结构；2）使用STITCH/SwissTargetPrediction预测靶点；3）从GeneCards/OMIM/TTD筛选肝损伤相关基因；4）运用Cytoscape构建调控网络；5）STRING数据库进行PPI分析；6）R语言完成GO/KEGG富集分析；7）CB-Dock2平台实施分子对接。

分子结构与毒性预测
鹅膏毒素分子量902.97 Da，SMILES结构显示含12个氢键供体。ProTox-3.0预测其LD₅₀为73 mg/kg（毒性等级3级），ADMETlab证实其具有强肝毒性和呼吸毒性。

靶点筛选与网络构建
从1,730个肝损伤基因中鉴定出SP1和CNR1为关键靶点。PPI网络显示SP1与SMAD3、TP53等节点密切关联（平均连接度11.8），CNR1则与ADCY6、GNAI2等相互作用（连接度5.24）。

功能富集分析
GO分析揭示靶点主要参与cAMP生物合成（GO:0052652）、RNA聚合酶II转录调控（GO:0061629）等过程。KEGG显示内分泌抵抗（hsa01522）和松弛素信号通路（hsa04926）是主要涉及通路。

分子对接验证
鹅膏毒素与SP1结合腔体积仅58 ?³，而与CNR1结合腔达1737 ?³，表明二者通过不同空间构象实现高亲和力结合。

该研究首次阐明鹅膏毒素通过双重机制导致肝损伤：1）SP1介导的RNA聚合酶II（RNAP II）抑制引发转录停滞；2）CNR1调控的G蛋白偶联受体信号紊乱加剧代谢异常。Chenglin Wang等提出的SP1/CNR1靶向干预策略，不仅为临床解毒剂开发指明方向，更建立了网络毒理学整合分子对接的研究范式。值得注意的是，CNR1在肝纤维化中的双向调节作用提示需精准调控其活性，而SP1抑制剂可能通过上调BCL2（B-cell lymphoma 2）减轻细胞凋亡。这些发现对其它真菌毒素中毒治疗也具有重要借鉴意义。