运用网络毒理学、孟德尔随机化分析、分子对接以及分子动力学模拟方法，探究对苯二酚作用于膀胱癌的潜在机制

《Hormones & Cancer》：Exploring the potential mechanisms of hydroquinone on bladder cancer using network toxicology, Mendelian randomization analysis, molecular docking, and molecular dynamics simulations

　　

摘要

背景

环境污染物，尤其是酚类化合物对苯二酚，对全球健康构成重大威胁，可能与膀胱癌的发病有关。本研究探讨了对苯二酚在膀胱癌发展中的作用。

方法

本研究采用孟德尔随机化分析方法来探究对苯二酚与膀胱癌之间的潜在关联。通过ChEMBL和SwissTargetPrediction数据库确定对苯二酚的毒理学靶点，同时从GEO数据库中提取与膀胱癌相关的基因。借助Lasso、SVM-RFE和RF等机器学习算法筛选出核心靶点，并通过分子对接和动力学模拟对其进行验证。

结果

研究发现对苯二酚与膀胱癌之间存在显著的因果关系。通过对苯二酚相关毒理学靶点与膀胱癌相关差异基因的交叉分析，确定了11个候选靶点，最终选出6个核心靶点——ALDH1A1、PMP22、TDP1、HBB、LMNA和CA2。单细胞测序分析显示这些基因主要在成纤维细胞和上皮细胞中表达。分子对接和动力学模拟进一步证实了对苯二酚与这些核心靶点之间存在强结合作用。

结论

本研究结合孟德尔随机化分析和网络毒理学方法，揭示了对苯二酚与膀胱癌之间的因果关系，并确定了关键的分子靶点。这些发现有助于了解对苯二酚在膀胱癌中的作用机制，同时也为未来的治疗和预防策略提供了潜在的生物标志物及治疗靶点。