《Food and Chemical Toxicology》：Topical exposure to di(2-ethylhexyl) phthalate aggravates atopic dermatitis: an integrated network toxicology, bioinformatics, and experiment analysis
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•网络毒理学分析发现了62个共有靶点，这些靶点可能与皮肤接触二(2-乙基己基)邻苯二甲酸酯（DEHP）后会加重特应性皮炎有关。•这些共有靶点主要存在于与内皮细胞黏附、免疫细胞迁移以及炎症信号通路相关的过程中。•生物信息学分析及实验验证表明，SELE、SELP、CXCR1和ITGA
• 网络毒理学分析发现了62个共有靶点，这些靶点可能与皮肤接触二(2-乙基己基)邻苯二甲酸酯（DEHP）后会加重特应性皮炎有关。
• 这些共有靶点主要存在于与内皮细胞黏附、免疫细胞迁移以及炎症信号通路相关的过程中。
• 生物信息学分析及实验验证表明，SELE、SELP、CXCR1和ITGAL可能是DEHP诱发类似AD炎症中的关键基因。
• 分子对接技术为DEHP与这些关键基因编码蛋白之间的潜在相互作用建立了结构模型，从而有助于形成相关假设。
引言 特应性皮炎是全球范围内最为常见的慢性炎症性皮肤病之一，其典型表现为湿疹样皮损、剧烈瘙痒以及反复发作的病程，全球约有1.29亿人受此疾病困扰1, 2, 3。该病的发病机制较为复杂，涉及遗传易感性、免疫功能紊乱、皮肤屏障功能受损、心理因素以及环境因素等多种因素之间的相互作用2 。在这些因素中，一些可改变的环境因素常常会成为疾病的诱因，比如过敏原暴露、气候变化以及空气污染4, 5, 6。这类与环境暴露相关的因素会通过破坏皮肤屏障、引发炎症反应或扰乱免疫调节，从而在特应性皮炎的发病、加重及复发过程中发挥重要作用7 ，因此近年来越来越受到研究关注。
塑料制品在现代生活中已不可或缺，被广泛用于消费品、医疗领域以及工业生产中。为了提升塑料材料的柔韧性和耐用性，制造商通常会在其中添加增塑剂。但由于增塑剂并非以共价键形式与塑料包装的聚合物基质结合，它们可能会在塑料产品内部迁移，进而逐渐渗入周围环境，并通过皮肤接触、吸入或摄入的方式进入人体8, 9, 10, 11。在这些增塑剂中，二(2-乙基己基)邻苯二甲酸酯（DEHP）是应用最为广泛的品种之一，由于其可能带来的健康危害，近年来越来越受到重视。
有研究表明，DEHP暴露与多种健康问题相关。长期接触DEHP会激活Wnt/β-catenin和NF-κB信号通路，进而促进多发性骨髓瘤的发展并增加其对化疗药物的耐药性12 。此外，DEHP及其在体内产生的主要代谢物单(2-乙基己基)邻苯二甲酸酯（MEHP）还具有内分泌干扰作用，可能影响怀孕和哺乳期间的甲状腺功能以及雌激素平衡13, 14。同时，DEHP和MEHP还可能增加卵巢和睾丸组织中的氧化应激水平，引发细胞凋亡或铁死亡，进而导致生殖毒性15, 16。更有研究通过流行病学和实验方法发现，DEHP暴露与哮喘、鼻炎、结膜炎等过敏性疾病，以及炎症性肠病也存在关联20, 21。尤其是多项队列研究显示，儿童接触DEHP会增加患特应性皮炎的风险22, 23，这一结果与该病的典型发病年龄相符。动物实验也证实，DEHP暴露会加剧小鼠及其后代的类似AD的皮炎症状24, 25, 26。然而，目前关于DEHP暴露与特应性皮炎之间作用的生物学机制仍不明确，尤其是其中涉及的特定基因和信号通路。鉴于DEHP在各类日常产品中的普遍存在及其对健康的潜在影响，明确其在特应性皮炎炎症中的作用具有重要的临床意义和公共卫生价值。
在本研究中，我们旨在探究皮肤接触DEHP是否会加重类似AD的炎症反应，同时确定可能导致这种环境污染物诱发疾病加重的血管-免疫机制。首先，我们利用吸收、分布、代谢、排泄和毒性预测（ADMET）平台，分析了DEHP及其主要代谢物的预期毒性特征。随后，我们整合了化学-靶点数据库、与特应性皮炎相关的基因集、功能富集分析、人类皮损转录组数据以及基于机器学习的候选基因筛选方法，以此识别出可能的靶点和信号通路。最后，我们研究了局部应用DEHP是否会导致小鼠出现由MC903诱导的类似AD的皮炎症状，重点观察了血管-免疫系统的活化情况，并在经DEHP刺激的内皮细胞中进行了功能验证。此外，我们还通过分子对接技术探讨了DEHP与某些关键蛋白之间的潜在结合模式，从而为这些蛋白在DEHP诱发特应性皮炎中的作用提供了结构层面的理论依据。
章节要点 通过ADMETlab进行ADMET分析及毒性预测 根据以往的研究结果
27 ，我们获取了DEHP及其五种主要体内代谢物，即单(2-乙基己基)邻苯二甲酸酯（MEHP）、单(2-乙基-5-酮基己基)邻苯二甲酸酯（MEOHP）、单(2-乙基-5-羟基己基)邻苯二甲酸酯（MEHHP）、单(2-乙基-5-羧基戊基)邻苯二甲酸酯（MECPP）以及单(2-(羧甲基)己基)邻苯二甲酸酯（MCMHP）。我们从PubChem网站（
https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/ ）中通过搜索“二(2-乙基己基)邻苯二甲酸酯”和“单(2-乙基己基)”等化合物名称，获得了它们的标准SMILES字符串。
DEHP及其代谢物的物理化学性质与潜在毒性分析 我们使用ADMETlab 3.0软件对DEHP及其五种主要代谢物——MEHP、MEHHP、MEOHP、MECPP和MCMHP进行了全面分析。该平台预测出了多种与毒性相关的指标，其中皮肤致敏性和眼睛腐蚀性所对应的预测概率最高（见图1A）。当将DEHP及其所有五种代谢物的毒性特征综合起来分析时（见图1B），皮肤致敏性依然是预测概率最高的毒性指标，其次是
讨论 先前的研究已经提示DEHP暴露与特应性皮炎的发病或病情严重程度之间存在关联，但尚未完全明确从DEHP暴露到皮肤炎症发生的具体分子机制。本研究通过结合计算机模拟的化合物特性分析、网络毒理学方法、人类皮损转录组数据、基于机器学习的候选基因筛选技术以及MC903诱导的小鼠模型，试图填补这一研究空白。通过这样的研究设计，我们能够从与暴露相关的候选靶点逐步深入研究。
结论 本研究构建了一个整合了网络毒理学、转录组分析、基于机器学习的候选基因筛选、实验验证以及分子对接技术的分析框架，用以探讨二(2-乙基己基)邻苯二甲酸酯暴露如何可能加重类似特应性皮炎的炎症反应。我们发现了DEHP暴露与特应性皮炎之间存在62个共有靶点，同时通过网络拓扑分析确定了8个关键的枢纽基因。功能富集分析结果表明，这些基因
CRediT作者贡献说明 柯新晨： 原文撰写、可视化分析、正式分析、概念构思。杨轩： 原文撰写、正式分析。李志辰： 原文撰写、正式分析、数据整理、概念构思。陈望清： 原文撰写与修订、研究指导、资金筹集。朱武： 原文撰写与修订、研究指导。顾晓宇： 原文撰写与修订、可视化分析、研究指导
利益冲突声明 ? 作者们声明存在以下可能被视为利益冲突的财务利益或个人关系：陈望清表示自己获得了中国国家自然科学基金的资金支持，同时还得到了芙蓉实验室科技研究项目的资助。其他作者则声明自己不存在任何已知的、可能构成利益冲突的财务利益或个人关系。
Zhichen Li|Xinchen Ke|Xuan Yang|Wu Zhu|Xiaoyu Gu|Wangqing Chen
