三唑类杀真菌剂与人雌激素受体α（ERα）相互作用的分子基础：结合计算机模拟与体外实验的综合毒理学评估

《Archives of Toxicology》：Molecular basis of azole fungicide interactions with human estrogen receptor alpha (ERα): an integrated in silico and in vitro toxicological assessment

　　

摘要

三唑类杀菌剂在农业中的广泛使用虽然对作物保护至关重要，但日益引发人们对其可能干扰人体内分泌信号通路的担忧。本研究探讨了选定三唑类化合物与人类雌激素受体α（ERα）相互作用的分子基础，以评估其干扰受体功能的能力。研究采用了一种整合计算模拟与体外实验的工作流程。首先对三唑类化合物与内源性激动剂雌二醇（E2）以及拮抗剂4-羟基他莫昔芬（OHT）作为参考配体进行分子对接，随后使用MM/GBSA方法估算结合自由能。接着，对排名前五的三唑类化合物进行了ADMET特征分析和密度泛函理论（DFT）计算，以评估其理化性质和电子性质。随后进行了分子动力学模拟和模拟后MM/GBSA分析，以评估三唑-ERα复合物的稳定性和动态行为。实验验证采用基于生物发光共振能量转移（BRET）的检测方法。计算分析鉴定出五种对ERα具有显著结合亲和力的三唑类化合物，分子动力学模拟证实了相应复合物的结构稳定性，并以有利的MM/GBSA结合能为佐证。实验结果表明，三种三唑类化合物（氟菌唑、菌核利和苯醚甲环唑）本身可诱导细胞质中ERα二聚化，与激动剂样活性一致；而另外两种三唑类化合物（伏灭克和烯肟菌酯）则显著抑制了E2诱导的ERα二聚化，与OHT所产生的拮抗剂样活性相当。综合而言，这些发现为三唑类杀菌剂对ERα的调节作用提供了机制性见解，并突显了其在人类内分泌毒性和健康风险评估中的重要性。