精准预防DEHP诱导肝纤维化:高危人群早期识别、关键因子解析与靶向干预新策略

【字体: 时间:2025年09月22日 来源:Journal of Environmental Sciences 6.3

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  本综述系统阐述了DEHP(邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯)通过调控PPARα信号网络扰乱糖脂代谢并诱导肝纤维化的机制,创新性构建机器学习预测模型实现高危人群早期筛查,并首次发现中药小分子槲皮素(quercetin)可靶向抑制PPARα通路,为代谢相关脂肪肝病(MAFLD)的精准防治提供理论与实践依据。

  

Highlight

试剂与药物

DEHP(C24H38O4,纯度>99.0%)、玉米油、GW6471(C35H36F3N3O4,纯度>99.0%)和槲皮素(C15H10O7,纯度≥99.8%)均购自上海MedChemExpress中国公司。所有其他试剂为分析纯或最高可用纯度。

人群数据来源及其社会人口学特征

人群数据来自2017-2018年美国国家健康与营养调查(NHANES)(https://www.cdc.gov/nchs/nhanes/)。统计指标包括:DEHP代谢物(MEHP、MECPP、MEHHP和MEOHP)、肝脏硬度值等。

通过机器学习构建DEHP暴露诱导肝纤维化的高危人群识别模型

通过Pearson相关矩阵分析,筛选出17个初始候选特征进行多重共线性检验(阈值|r|≥0.8)。最终保留15个核心特征,涵盖人口学因素(性别、年龄、种族、教育、婚姻状况、贫困程度)、代谢物(MEHP和MECPP)及临床指标(ALT、AST、GGT和ALP水平、BMI、乙肝/丙肝病毒感染;图1a)。经过网格搜索超参数调优和正则化处理后,所有模型(除轻微过拟合的决策树外)均表现出优异性能,其中XGBoost模型在测试集上达到最高AUC(0.92),精准锁定DEHP肝纤维化高危人群。

DEHP诱导纤维化的性别差异及其分子机制

DEHP在塑料制品中的广泛使用使低剂量暴露与MAFLD/肝纤维化的潜在关联成为重大公共卫生问题(Huang et al., 2022; Zhang et al., 2017)。研究表明,DEHP通过SREBP-1通路直接诱导肝脏脂质异常沉积(Grosso et al., 2025; Mi et al., 2025)。其代谢物MEHP蓄积并进一步破坏代谢稳态,触发肝细胞氧化应激和炎症反应,最终推动肝纤维化进程。值得注意的是,性别特异性分析显示男性对DEHP的肝纤维化效应更敏感,这与PPARα信号通路的差异性激活密切相关。

结论

本研究首次建立了基于机器学习的预测模型,用于早期识别DEHP暴露诱导肝纤维化的高危人群。进而揭示低剂量DEHP暴露特异性上调PPARα,扰乱下游基因(CCND2、CREB3L3和SLC22A5)表达,破坏肝脏糖脂代谢,最终导致肝纤维化。最后,我们从中药中鉴定出小分子化合物槲皮素,它能直接靶向PPARα蛋白的活性口袋,有效阻断DEHP紊乱的代谢通路和纤维化进程。这一发现为高危人群的精准预防提供了新颖策略。

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