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基于网络毒理学与机器学习解析环境友好型增塑剂DEGDB促进胶质母细胞瘤恶化的分子机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月19日 来源:Environmental Pollution 7.6
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针对新型环保增塑剂二甘醇二苯甲酸酯(DEGDB)的神经毒性机制不明问题,研究人员通过整合网络毒理学、机器学习算法(TCGA/GTEx数据库挖掘)及体外实验,首次揭示DEGDB通过调控CEBPB/SCD等核心靶点激活脂肪酸代谢和免疫微环境,加速胶质母细胞瘤(GBM)恶性进展,为环境神经毒素风险评估提供新范式。
塑料制品中的增塑剂渗漏已成为重大环境健康隐患,传统邻苯二甲酸酯类因生殖毒性被逐步限制,而号称"环保"的二甘醇二苯甲酸酯(DEGDB)作为替代品广泛应用却缺乏系统毒性评估。更令人担忧的是,这种含苯环结构的化合物经ADMETlab预测显示其血脑屏障透过性(BBB penetration value:0.569),可能威胁中枢神经系统。胶质母细胞瘤(GBM)作为最致命的原发性脑肿瘤,其发病机制与环境毒素的潜在关联亟待阐明。天津医科大学的研究团队在《Environmental Pollution》发表创新性研究,首次揭示DEGDB通过多靶点作用促进GBM恶化的分子机制。
研究采用网络毒理学构建化合物-靶点互作网络,结合机器学习算法筛选关键靶标,通过TCGA、GTEx等数据库进行生存分析和免疫微环境评估,最后用分子对接和体外实验验证。特别关注了来自TCGA的GBM患者队列数据。
【网络评估揭示核心靶点】
通过ChEMBL、PubChem等数据库筛选出CEBPB、CNR1、FASN、NPY和SCD五个核心靶点。分子对接显示DEGDB与这些靶点具有强结合能(均<-5kcal/mol),其中与SCD结合能达-7.8kcal/mol。
【生物信息学验证临床意义】
利用GEPIA和KM plotter分析发现,CEBPB和SCD高表达患者中位生存期显著缩短(p<0.001)。多因素Cox回归证实CEBPB、SCD和年龄是独立预后因素。TIMER数据库显示核心靶点与M2型巨噬细胞浸润呈正相关。
【体外实验证实促癌效应】
CCK-8实验显示100μM DEGDB处理显著促进U87细胞增殖(p<0.01)。Western blot证实DEGDB上调CEBPB和SCD蛋白表达,与生物信息学预测一致。
研究结论表明,DEGDB通过调控CEBPB/SCD等靶点激活脂肪酸代谢和免疫抑制微环境,加速GBM进展。该发现不仅首次建立环保增塑剂与脑瘤恶化的分子联系,更创新性地将网络毒理学与机器学习相结合,为环境神经毒素评估提供新范式。值得注意的是,研究揭示的DEGDB促癌机制与其"环保"宣称形成鲜明对比,提示当前新型塑料添加剂安全评估存在重大盲区,对完善化工产品神经毒性评价标准具有重要政策启示。
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