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基于生物信息学探索布地奈德肠溶胶囊治疗IgA肾病的多靶点协同作用机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月22日 来源:Scientific Reports 3.9
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本研究针对IgA肾病(IgAN)缺乏靶向治疗机制的现状,通过整合GeneCards、CTD和OMIM数据库筛选787个疾病靶点,结合PharmMapper预测384个布地奈德作用靶点,最终锁定122个共同靶点。GO/KEGG分析揭示其通过PI3K-Akt、IL-17等信号通路调控炎症反应与细胞凋亡,分子 docking 证实布地奈德与IL-6、TNF等核心靶点强效结合,为全球首个靶向回肠的IgAN治疗药物Nefecon?提供分子机制证据。
IgA肾病(IgAN)作为全球最常见的原发性肾小球疾病,是导致终末期肾病(ESRD)的主要元凶之一。这种疾病的病理特征表现为肾小球系膜区IgA沉积,伴随系膜细胞增殖和基质扩张。令人担忧的是,近半数患者在确诊后25年内会进展至ESRD,给社会带来沉重的经济负担。当前治疗主要依赖支持性护理和全身性糖皮质激素,但前者效果有限,后者又存在显著不良反应风险。2023年,美国FDA批准的首个靶向回肠治疗药物布地奈德肠溶胶囊(Nefecon?)为IgAN患者带来新希望,但其精确分子机制仍如"黑箱"未解。
为揭开这一谜团,Mengshu Lin等研究团队在《Scientific Reports》发表了一项开创性研究。研究人员采用生物信息学"干实验"策略,通过数据库挖掘、网络药理学和分子对接等技术,系统解析了布地奈德的治疗机制。研究整合GeneCards、CTD和OMIM三大数据库筛选疾病靶点,运用PharmMapper预测药物靶点,通过DAVID进行GO/KEGG富集分析,并采用STRING构建蛋白质互作网络,最后通过AutoDockTools进行分子对接验证。
筛选潜在治疗靶点
研究首先获得787个IgAN相关靶点和384个布地奈德作用靶点,通过维恩图交集锁定122个关键靶点。这些靶点显著富集于细胞凋亡、炎症反应等生物学过程,为后续机制研究奠定基础。
通路富集分析
KEGG分析揭示前五大关键通路:癌症通路、脂质与动脉粥样硬化、PI3K-Akt信号通路、糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路和IL-17信号通路。特别值得注意的是,PI3K-Akt通路通过调控系膜细胞增殖参与肾纤维化进程,而IL-17通路则直接介导肾脏炎症反应。
核心靶点鉴定
蛋白质互作网络分析发现10个核心靶点,包括IL-6、TNF、AKT1等。分子对接结果显示,布地奈德与这些靶点的结合能均<-5.00 kcal/mol,其中与MMP-9的结合能高达-15.00 kcal/mol,证实了其强大的结合能力。
分子机制阐释
研究发现布地奈德可能通过三重机制发挥治疗作用:1)调控ALB维持肾小球渗透压平衡;2)通过AKT1抑制PI3K-Akt通路减轻氧化应激;3)阻断IL-6/TNF/IL-1β炎症轴。尤其重要的是,该药物能特异性作用于回肠末端派尔集合淋巴结B细胞,从源头减少糖基化缺陷IgA1(Gd-IgA1)的产生。
这项研究首次系统揭示了布地奈德治疗IgAN的"多靶点-多通路"协同作用机制,不仅为Nefecon?的临床应用提供了理论依据,更为开发新型靶向药物指明了方向。研究者特别指出,该发现的转化价值在于:① 证实肠道-肾脏轴在IgAN发病中的核心地位;② 提出同时靶向炎症、纤维化和代谢通路的联合治疗策略;③ 为个体化用药提供分子标志物参考。未来研究需通过动物实验和临床样本进一步验证这些计算预测结果。
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