CASP family x EGFR

IL-1/IL-1R概述1IL-1家族IL-1家族是一类重要的细胞因子，包含IL-1、IL-33和IL-36等多种成员，它们分别与不同受体结合，诱导受体与IL-1RAcP形成异聚体，招募MyD88启动信号级联反应，促进炎症基因表达。而IL-1家族受体(IL-1Rs)属于Ig样受体超家族，具有Toll/白细胞介素-1受体(TIR)结构域，与先天免疫反应相关。图1 IL-1家族细胞因子及其受体概述2IL-1的复杂生物学特性白细胞介素-1(IL-1)作为免疫和炎症反应的调节因子，对多种细胞尤其是免疫细胞有重要影响。IL-1在介导肿瘤、自身炎症、自身免疫、感染和退行性疾病中发挥关键作用，在中枢神经系统中，IL-1诱导发热和下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴的激活。IL-1基因定位于人和小鼠的2号染色体，其活性在基因转录、表达、分泌和受体结合等多个层面受到调控。它有IL-1α和IL-1β两种形式，由不同的基因编码，合成与释放机制各有不同，尽管它们结合相同的受体并显示出相似的生物学特性，但对炎症和癌症的影响不同。其中IL-1β在生物学活性和疾病中的作用最为显著，目前针对IL-1β的研究也最为深入。图2 IL-1介导的炎症机制和治疗靶点①IL-1α：在多种细胞中组成性表达，可定位于细胞核、细胞质和细胞膜，在不同部位具有不同功能。细胞凋亡时，它与染色质紧密结合，不诱导炎症；而在坏死信号存在时，它被释放并激活炎症反应，还可能作为癌蛋白促进肿瘤发展。②IL-1β：主要由造血细胞响应TLR刺激而产生，IL-1β前体(pro-IL-1β)无功能活性，需要在炎性小体(如NLRP3)的作用下由蛋白酶切割激活，可通过多种途径释放，分泌受到严格调控。此外，IL-1β可激活炎症相关基因、影响细胞代谢活动基因、调节免疫反应相关基因的表达，可诱导其他促炎细胞因子、趋化因子等的合成，参与适应性免疫反应的调节，具有多种生理和病理功能，在血管病理、风湿性疾病和恶性肿瘤中发挥重要作用。3IL-1R复合物的组成部分及其功能IL-1R1：IL1-R1是位于细胞表面的膜蛋白，由三个胞外结构域和一个胞内结构域组成，主要负责启动IL-1介导的细胞信号传导，与IL-1结合后招募IL-1R3形成三聚体信号复合物，激活细胞内信号通路，最终引发多种细胞反应，其功能异常与多种免疫和炎症性疾病相关。图3 特异性表达IL1R1的细胞系和组织IL-1R2：IL-1R2结构与IL-1R1相似，是IL-1的诱饵受体，可结合IL-1α和IL-1β，但因缺乏细胞内TIR结构域无法启动信号级联反应。它可作为IL-1的储存库和运输载体，其表达受多种因素调节，在不同疾病状态下表达水平有所变化，基因多态性也会影响其功能。图4 免疫细胞中IL-1R1和IL-1R2的诱导及其功能IL-1R3(IL-1RAcP)：作为共受体，能与多种IL-1家族细胞因子的配体结合受体形成异聚体复合物，促进细胞质TIR结构域二聚化，启动独特的反应。IL-1Ra：是IL-1α/β的内源性抑制剂，与IL-1R1的结合亲和力高于IL-1α和IL-1β，可阻止IL-1R3的招募，抑制IL-1信号转导，从而发挥抗炎作用，还具有抗凋亡功能。图5 IL-1及其受体IL-1的生理功能及信号通路1IL-1的生理功能和免疫调节作用免疫细胞调节：IL-1作用于多种免疫细胞（如中性粒细胞、T细胞、B细胞等），可刺激T细胞和B细胞的活化和增殖，增强巨噬细胞的吞噬能力。在病原体入侵时充当“警报信号”，吸引免疫细胞迁移至感染部位。因此，IL-1信号的失调可能导致自身免疫疾病。图6 IL-1调节免疫细胞维持上皮屏障：在多种上皮细胞中，IL-1参与维持屏障功能。在皮肤中，角质形成细胞分泌的IL-1可在受伤后被激活，参与免疫细胞招募；在胃肠道，IL-1对胃酸分泌、黏液分泌等有调节作用，同时在肠道炎症和肿瘤发生中起一定作用；在呼吸道，IL-1调节黏液分泌和气道表面液体代谢，促进肺泡上皮细胞再生；在内皮细胞，IL-1参与炎症反应、凝血和血管生成等过程。促进炎症反应：IL-1通过诱导其他炎症因子(如TNF-α、IL-6)和趋化因子(如CXCL8/IL-8)的产生，增加毛细血管的通透性，使免疫细胞更容易渗出血管并到达感染部位，促进炎症反应，引发发热、T细胞激活和抗病原体等反应。图7 IL-1调节多种维持体内平衡的细胞2IL-1的信号传导IL-1R1对IL-1的亲和力高于IL-1R2，是IL-1相关信号通路的主要介导者。IL-1通过与IL-1R1和IL-1R3结合形成异源三聚体，进而激活NFκB、MAPK等信号通路，启动促炎功能。图8 IL-1R组分在IL-1信号转导中的作用受体亲和力受多种因素影响，如遗传突变、可变剪接、翻译后修饰、调节蛋白以及辅助因子和共价修饰等。不同的亲和力状态会影响细胞内信号通路的激活，进而调节炎症和免疫反应。图9 IL-1受体亲和力和信号传导IL-6在疾病中的作用机制1IL-1在肿瘤中的作用诱导癌变：慢性炎症是癌变的标志之一，IL-1在其中发挥重要作用。IL-1已被证明在多种类型的肿瘤中上调，包括乳腺癌、结肠癌、头颈部癌、肺癌、胰腺癌和黑色素瘤。IL-1可诱导免疫、上皮和癌前细胞产生DNA损伤分子，增加突变积累，促进肿瘤发生，其对癌变的影响取决于细胞因子网络的调控。此外，IL-1水平高的患者通常预后较差。调节肿瘤微环境：肿瘤微环境中的炎症可介导多种细胞间的相互作用，促进肿瘤细胞的存活、增殖和转移。IL-1作为重要的炎症调节因子，可由肿瘤细胞、髓样细胞等多种细胞产生，通过激活相关信号通路，促进血管生成、调节免疫细胞功能，为肿瘤细胞营造有利的生长环境。例如，IL-1α可通过VEGFR-2途径诱导血管内皮生长因子(VEGF)的合成和分泌，促进血管生成，为肿瘤的生长和转移提供必要条件；IL-1β可诱导巨噬细胞趋化，使其在肿瘤微环境中聚集，促进肿瘤进展。影响免疫细胞功能：IL-1对不同免疫细胞的功能产生不同影响，从而影响肿瘤的免疫逃逸和发展，在多种癌症中，抑制IL-1R信号可减少肿瘤转移。在髓样细胞方面，IL-1β可促进髓源性抑制细胞(MDSCs)的积累，MDSCs能抑制T细胞的激活，帮助肿瘤细胞逃避机体的免疫监视；在T淋巴细胞方面，IL-1对不同亚型的T细胞免疫反应影响各异，在某些情况下可促进Th2、Th17细胞的分化和扩增，抑制Th1细胞极化和细胞毒性CD8+T细胞的激活，导致免疫抑制，有利于肿瘤细胞的生长和转移。在特定条件下，IL-1也可激活抗肿瘤的Th1细胞和细胞毒性CD8+T细胞，发挥抗肿瘤作用。参与肿瘤细胞的耐药机制：IL-1信号通路可能与受体酪氨酸激酶通路协同作用，使癌细胞产生耐药性。在头颈部鳞状细胞癌、非小细胞肺癌、黑色素瘤和结直肠癌等癌症中，IL-1的产生增加与对EGFR阻断剂、放疗和BRAF抑制剂等治疗的耐药性有关。IL-1是衰老相关分泌表型(SASP)的上游调节因子，可促进癌症干细胞的干性和耐药性。图10 IL-1在肿瘤进展中的作用示意图2IL-1在自身免疫疾病中的作用异常的IL-1信号可导致自身免疫疾病，通过放大T细胞反应、破坏Tregs的稳定性和自身耐受性以及作用于非免疫细胞等机制，参与多种自身免疫疾病的病理过程。在实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)和胶原诱导的关节炎等疾病中，IL-1可刺激IL-17的产生，加重病情。IL-1还可使Tregs的Foxp3表达降低，使其转化为产生IFN-γ和IL-17的效应T细胞，破坏自身耐受性。此外，IL-1在1型和2型糖尿病、类风湿关节炎、系统性硬化症等疾病中，通过影响非免疫细胞的功能，导致组织损伤和疾病进展。3IL-1在伤口愈合和血栓形成中的作用皮肤受伤时，IL-1参与炎症反应和免疫细胞招募，并促进成纤维细胞增殖和胶原蛋白合成，加速伤口愈合。此外，IL-1还可调节基质金属蛋白酶(MMPs)的活性，参与组织重塑，但过度的IL-1会导致慢性伤口不愈合。在血栓形成方面，过多的IL-1信号会促进血栓形成，抑制IL-1可减少相关疾病中的血栓事件。以IL-1/IL-1R通路为靶点的治疗策略IL-1/IL-1R复合物轴的异常调节与多种疾病的发病机制相关，针对IL-1的治疗在癌症治疗中显示出一定的潜力。目前已开发出多种靶向IL-1α、IL-1β或IL-1R1的治疗策略。如阿那白滞素(Anakinra)、利纳西普(Rilonacept)、卡那单抗(Canakinumab)等已获批用于治疗炎症性疾病，还有一些处于研发阶段的药物，如Bermekimab、AMG108等。此外，多项临床试验正在开展，探索抗IL-1治疗与其他药物联合使用的疗效。表1 过去十年中开发的靶向IL-1通路的药物IL-1在特定疾病类型中的作用1自身炎症性疾病自身炎症性疾病(AIDs)是一类罕见且异质性的疾病，由先天免疫反应失调引起，多在儿童早期发病，其发病机制包括炎性小体功能失调、激活机制异常及调节途径缺陷等。目前已发现30多种基因定义的自身炎症性疾病，多与IL-1途径直接或间接相关。IL-1介导自身炎症的临床特征：IL-1介导的自身炎症性疾病的主要临床特征包括发热，以及episodic或慢性的全身和/或组织炎症。常见受累部位有皮肤和肌肉骨骼系统，部分疾病还会累及浆膜、中枢神经系统和结膜等特定部位。患者常伴有疲劳或不适，实验室检查通常显示急性期标志物升高和血液、组织中的中性粒细胞增多。IL-1驱动的单基因/多基因自身炎症性疾病：单基因自身炎症性疾病由炎症控制相关单基因突变引起，可导致炎性小体激活和IL-1释放。多基因自身炎症性疾病（如慢性复发性多灶性骨髓炎、化脓性汗腺炎谱系疾病等）具有多种遗传病因，与IL-1介导的疾病途径相关，对IL-1阻断治疗有部分反应。表2 IL-1驱动的单基因自身炎症性疾病总结表3 IL-1作用的多基因自身炎症性疾病总结自身炎症性疾病的治疗：秋水仙碱是早期治疗IL-1介导疾病的药物，IL-1R拮抗剂阿那白滞素、重组IL-1R利纳西普和人单克隆抗体卡那单抗等IL-1靶向疗法相继获批，它们安全有效，但存在个体差异和局限性。当前趋势是联合蛋白靶点或开发小分子抑制剂，如针对NLRP3、半胱天冬酶1等的抑制剂，以提高治疗效果。2心血管疾病动脉粥样硬化：IL-1参与动脉粥样硬化斑块的形成、发展和破裂，通过影响内皮细胞功能、诱导炎症反应和促进血栓形成等发挥作用。NLRP3炎性小体与动脉粥样硬化相关，胆固醇晶体可激活该炎性小体，促进IL-1β释放。临床研究如CANTOS试验表明，阻断IL-1β可降低心血管事件风险。图11 IL-1/炎性小体和动脉粥样硬化血栓形成急性心肌梗死(AMI)：AMI时，缺血再灌注损伤导致细胞死亡，释放DAMPs，激活NLRP3炎性小体，引发炎症反应，导致心肌细胞死亡和心脏功能受损。抑制NLRP3炎性小体或IL-1活性可减小梗死面积，改善心脏功能。临床研究显示，IL-1阻断剂阿那白滞素可降低AMI患者发生心力衰竭的风险。心力衰竭(HF)：炎症促进HF的发生发展，IL-1可直接影响心脏收缩功能，导致心肌收缩和舒张功能下降。IL-1阻断剂治疗HF患者可改善心肺功能和生活质量，降低HF住院率。不同类型的HF患者对IL-1阻断剂的反应有所差异。图12 IL-1和AMI和心力衰竭中的炎性小体炎症性心脏病：在心肌炎、心脏结节病和心包炎等炎症性心脏病中，NLRP3炎性小体和IL-1均发挥重要作用。例如，在心肌炎中，抑制NLRP3炎性小体或IL-1可改善病情；在心包炎中，秋水仙碱和阿那白滞素等治疗有效。图13 NLRP3炎性小体形成的示意图 3附上IL-1/IL-1R的氨基酸序列IL-1α：MAKVPDMFEDLKNCYSENEEDSSSIDHLSLNQKSFYHVSYGPLHEGCMDQSVSLSISETSKTSKLTFKESMVVVATNGKVLKKRRLSLSQSITDDDLEAIANDSEEEIIKPRSAPFSFLSNVKYNFMRIIKYEFILNDALNQSIIRANDQYLTAAALHNLDEAVKFDMGAYKSSKDDAKITVILRISKTQLYVTAQDEDQPVLLKEMPEIPKTITGSETNLLFFWETHGTKNYFTSVAHPNLFIATKQDYWVCLAGGPPSITDFQILENQAIL-1β：MAEVPELASEMMAYYSGNEDDLFFEADGPKQMKCSFQDLDLCPLDGGIQLRISDHHYSKGFRQAASVVVAMDKLRKMLVPCPQTFQENDLSTFFPFIFEEEPIFFDTWDNEAYVHDAPVRSLNCTLRDSQQKSLVMSGPYELKALHLQGQDMEQQVVFSMSFVQGEESNDKIPVALGLKEKNLYLSCVLKDDKPTLQLESVDPKNYPKKKMEKRFVFNKIEINNKLEFESAQFPNWYISTSQAENMPVFLGGTKGGQDITDFTMQFVSSIL-1R1：MKVLLRLICFIALLISSLEADKCKEREEKIILVSSANEIDVRPCPLNPNEHKGTITWYKDDSKTPVSTEQASRIHQHKEKLWFVPAKVEDSGHYYCVVRNSSYCLRIKISAKFVENEPNLCYNAQAIFKQKLPVAGDGGLVCPYMEFFKNENNELPKLQWYKDCKPLLLDNIHFSGVKDRLIVMNVAEKHRGNYTCHASYTYLGKQYPITRVIEFITLEENKPTRPVIVSPANETMEVDLGSQIQLICNVTGQLSDIAYWKWNGSVIDEDDPVLGEDYYSVENPANKRRSTLITVLNISEIESRFYKHPFTCFAKNTHGIDAAYIQLIYPVTNFQKHMIGICVTLTVIIVCSVFIYKIFKIDIVLWYRDSCYDFLPIKASDGKTYDAYILYPKTVGEGSTSDCDIFVFKVLPEVLEKQCGYKLFIYGRDDYVGEDIVEVINENVKKSRRLIIILVRETSGFSWLGGSSEEQIAMYNALVQDGIKVVLLELEKIQDYEKMPESIKFIKQKHGAIRWSGDFTQGPQSAKTRFWKNVRYHMPVQRRSPSSKHQLLSPATKEKLQREAHVPLGExtracellularHelicalCytoplasmic18-336337-356357-569IL-1R2：MLRLYVLVMGVSAFTLQPAAHTGAARSCRFRGRHYKREFRLEGEPVALRCPQVPYWLWASVSPRINLTWHKNDSARTVPGEEETRMWAQDGALWLLPALQEDSGTYVCTTRNASYCDKMSIELRVFENTDAFLPFISYPQILTLSTSGVLVCPDLSEFTRDKTDVKIQWYKDSLLLDKDNEKFLSVRGTTHLLVHDVALEDAGYYRCVLTFAHEGQQYNITRSIELRIKKKKEETIPVIISPLKTISASLGSRLTIPCKVFLGTGTPLTTMLWWTANDTHIESAYPGGRVTEGPRQEYSENNENYIEVPLIFDPVTREDLHMDFKCVVHNTLSFQTLRTTVKEASSTFSWGIVLAPLSLAFLVLGGIWMHRRCKHRTGKADGLTVLWPHHQDFQSYPKExtracellularHelicalCytoplasmic14-343344-369370-398抗体发现服务 & 产品01羊驼免疫&骆驼免疫—自建现代化养殖农场02万亿级天然抗体库产品—轻松DIY科研抗体03配套产品—助您轻松搭建基因工程抗体平台关于仁域生物成都仁域生物成立于2019年1月，是一家专注基因工程抗体技术和天然抗体库开发的公司，拥有优化的噬菌体展示抗体库技术和现代化的骆驼/羊驼养殖免疫基地。可为客户提供14天、100%成功率的先导抗体分子发现服务，彻底解决传统抗体定制的周期长、失败率高、成本高三大难题。目前已经成功完成300+靶点抗体筛选项目！protocol 获取 / 产品咨询邮箱｜find@renyubio.com电话｜19136178673地址｜成都市经开区科技产业孵化园关注我们，持续更新相关内容参考文献Zhukova JV, Lopatnikova JA, Alshevskaya AA, Sennikov SV. 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*仅供医学专业人士阅读参考 有正就有反，有阴就有阳，很多事情都遵循着这种规律，就比如在乳腺癌当中，大家应该都听过分型里面的三阴性乳腺癌，那估计有人也和奇点糕一样，立刻就想到该存在“三阳性”乳腺癌的说法，也就是雌激素受体、孕激素受体加上HER2表达均为阳性的肿瘤，虽然没被列为四大亚型之一（一般被归为Luminal B型），但三阳性乳腺癌也是自成一派了。 不过，虽说三阳性乳腺癌既表达激素受体又表达HER2，在理论上既适用内分泌治疗又适合靶向治疗，但哪种治疗策略才更适合患者个体，这个问题还真不好回答，分子分型得做得更细致才行。近日，Signal Transduction and Targeted Therapy期刊发表的一篇我国最新研究成果，就基于新辅助治疗临床研究数据，提出了三阳性乳腺癌的全新分子分型方法[1]。 中国医科大学附属盛京医院刘彩刚团队、解放军总医院王建东团队基于对211例我国三阳性乳腺癌患者肿瘤特征、治疗方案和临床结局的分析，将三阳性乳腺癌进一步细分为了四种特征不同的亚型（MUKDEN I-IV型），按照该分型对治疗策略进行相应优化，可将现有治疗药物在新辅助治疗阶段的病理学完全缓解（pCR）率提高至68.5%。 论文首页截图 “肿瘤异质性”这个常常被提到的说法，其实在三阳性乳腺癌当中就特别典型，既然它既表达激素受体又表达HER2，这两股力量的影响显然不会在每个患者身上都是均等的，谁强一点谁弱一点，可能就会影响肿瘤微环境生态和治疗的敏感性。从既往研究结果来看，三阳性乳腺癌大概可以分个“七三开”，即约有70%是类似Luminal样的表型，剩下的约30%则是HER2信号激活影响更明显，而激素受体作用较为次要甚至被抑制[2]。 但只靠这种七三开的分法，最多也只能找到适合HER2靶向治疗的那30%患者，放到今天精准度实在是不太够看，所以才要像本次研究一样继续细化分子分型。研究者们共分析了211例三阳性乳腺癌患者，其中131例为训练集，80例为验证集，训练集中有96例患者接受了各种不同的联合新辅助治疗方案，名为MUKDEN的分子分型，也就是通过提炼这些患者的基因表达特征和肿瘤生物学行为特点，结合临床结局而来的。 MUKDEN分子分型的数据来源和不同新辅助治疗方案疗效数据 MUKDEN分型的I-IV型，分别可称为HER2富集型、雌激素受体（ER）激活型、免疫调节型和高度异质型，接下来奇点糕就逐个介绍一下它们好啦。 MUKDEN I型——HER2富集，缺氧诱导因子-1（HIF-1）通路上调型 该亚型的主要特征是HER2相关基因及HIF相关基因（如HIF1A、PFKP、CASP14）显著上调，肿瘤微环境乏氧明显，该亚型患者的HER2表达水平可能与治疗敏感性相关，而在患者来源的类器官（PDOs）实验中，抑制HIF-1信号可显著改善新辅助治疗效果。 MUKDEN II型——ER激活型 该亚型以雌激素受体（ER）及细胞周期调控基因（如ESR1、CCND1）的高表达为主要特征，使肿瘤可能对内分泌治疗较为敏感，如传统内分泌治疗+CDK4/6抑制剂+HER2靶向药就取得了较高的pCR率，PDOs实验也证实他莫昔芬可有效抑制该亚型肿瘤增殖；同时，该亚型的免疫相关通路表达明显下调。临床数据则显示，抗HER2抗体偶联药物（ADC）+小分子酪氨酸激酶抑制剂（TKI）方案对患者疗效不佳。 MUKDEN III型——免疫调节型 该亚型主要特征是免疫相关信号通路显著激活，存在大量免疫细胞（包括T细胞和NK细胞）浸润，并有潜在可靶向免疫检查点分子（如PD-L1）表达水平上调，虽然研究纳入的患者并未能接受免疫新辅助治疗（获批适应证不覆盖），但ADC+TKI方案治疗的所有患者几乎均达到了pCR，可能与这两类药物能够通过抗体依赖性细胞介导的细胞毒性等机制，借助免疫细胞有效杀伤癌细胞有关，后续也可探索免疫检查点抑制剂的临床价值。 MUKDEN IV亚型——高度异质性及基质富集型 该亚型“人如其名”，主打一个高度异质性，即存在PI3K–AKT、细胞外基质（ECM）、Wnt、EGFR-TKI耐药乃至药物代谢相关通路（如CYP450）的显著激活；PDO实验则显示，PI3K抑制剂能够显著抑制该亚型肿瘤增殖，提示或可采用PI3K+AKT联合抑制的治疗策略。 各个MUKDEN亚型的主要基因表达特征及pCR率 最后，为了让MUKDEN亚型更便于临床应用，研究者们还确认可以用免疫组化（IHC）法检测单个关键标志物（依次为PFKP、GFRA1、CD8A和KRT5，详见下图）蛋白表达，就足以简便快速地确认MUKDEN亚型，而不用等待相对费时的全面基因测序，且IHC法检测蛋白表达的相合度，对比mRNA表达也达到了80%，表现相当不错啦。 以IHC法检测关键蛋白表达即可完成MUKDEN亚型的分型 参考文献： [1] Liu C, Sun L, Niu N, et al. Molecular classification of hormone receptor-positive /HER2-positive breast cancer reveals potential neoadjuvant therapeutic strategies[J]. Signal Transduction and Targeted Therapy, 2025, 10: 97. [2]Prat A, Carey L A, Adamo B, et al. Molecular features and survival outcomes of the intrinsic subtypes within HER2-positive breast cancer[J]. Journal of the National Cancer Institute, 2014, 106(8): dju152. 本文作者丨谭硕

第一性原理计算解决50年悬而未决难题：半导体中铜为何扩散更快？ Ab initio及第一性原理入门参考书介绍 《海贼王》告诉你，做科研为什么不能闭门造车…… 985博导亲测：用DeepSeek写国自然本子，3天完成30天工作量 来自公众号：石头的网络药理学 本文以传播知识为目的，如有侵权请后台联系我们，我们将在第一时间删除。 研究背景 妊娠高血压（PHI）是妊娠期常见并发症，严重威胁母婴健康。传统中药泽泻（Alisma orientale, AO）在中医中用于治疗水肿和高血压，但其具体作用机制及安全性尚未明确。本研究通过整合网络药理学、网络毒理学、分子对接和分子动力学模拟，系统解析泽泻治疗PHI的潜在机制及其肝肾毒性。研究方法 化合物筛选与靶点预测 数据来源：TCMSP、TCM-ID、TOXNET等数据库筛选泽泻活性成分（OB ≥ 30，DL ≥ 0.18）和毒性成分。 靶点预测：PharmMapper和SwissTargetPrediction预测化合物靶点；GeneCards、OMIM等数据库获取PHI及肝肾损伤相关靶点。 交集靶点：通过Venn图筛选泽泻治疗PHI的潜在靶点（78个）及毒性靶点（肝117个，肾111个）。 网络构建与分析 PPI网络：STRING数据库构建蛋白质相互作用网络，Cytoscape筛选核心靶点（如IGF1、AKT1、EGFR等）。 富集分析：Metascape进行GO和KEGG通路分析，揭示泽泻通过PI3K-AKT、MAPK通路治疗PHI，毒性成分通过脂质代谢和动脉粥样硬化通路引发肝肾损伤。 分子对接与动力学模拟 分子对接：SwissDock验证核心化合物（如泽泻醇B 23-乙酸酯）与靶点（如IGF1）的结合亲和力（结合能 < -7 kcal/mol）。 动力学模拟：Discovery Studio分析复合物稳定性（RMSD、RMSF、氢键变化），验证结合模式可靠性。结果 AO 化合物、PIH、肝肾损伤的靶点预测 从 TCMSP、TCM-ID、TCM@Taiwan 和 BATMAN 数据库中获得了 77 种 AO 化合物（图 3A）（详细信息列于补充表 S1）。根据筛选标准 OB ≥ 30 和 DL ≥ 0.18，从 TCMSP 数据库中获得了 10 种合格的活性化合物，包括谷甾醇 （MOL000359）、Alisol B （MOL000830）、Alisol B 单乙酸酯 （MOL000831）、醋酸阿利索 B 23 （MOL000832）、16β-甲氧基阿利索 B 单乙酸酯 （MOL000849）、阿利索 B （MOL000853）、阿利索 C （MOL000854）、阿利索 C 单乙酸酯 （MOL000856）、1-单油酸甘油酸酯 （MOL002464） 和醋酸阿利索 B （MOL000862）。其他数据库来源的生物活性化合物有 19 种，包括 13Β，17Β-环氧合醇 A、24-脱乙酰烯醇 O、25-脱水烯醇 F、Alismol、Alisol B 23-乙酸酯、Alisol E 23-乙酸酯、Alisol E 24-乙酸酯、Alizexol A、Neoalisol、Oriediterpenol、Oriediterpenoside 等 8 种未正式命名的化合物。从 TOXNET 和 CTD 数据库中检索到的 10 种毒性化合物是胆碱 （MOL000394）、大黄素 （MOL000472）、5-羟甲基糠醛 （HMF， MOL000748）、1 h-吲哚-3-羧酸 （MOL000823）、蔗糖 （MOL000842）、烟酰胺 （NCA， MOL000857）、硬脂酸 （MOL000860）、Healip （MOL000861）、2-呋喃醛和 2-呋喃羧酸（详细信息见表 1，化学结构见图 2）。 在筛选和去除重复项后，我们确定了 138 个与 29 种治疗性化合物相关的潜在靶点和 160 个与 10 种 AO 毒性化合物相关的靶点。此外，从 GeneCards 、 DisGeNET 和 OMIM 数据库中检索到 1136 个 PIH 推定靶点、 2188 个药物性肝损伤靶点和 2094 个药物性肾损伤靶点。Venn 获得了 AO 和 PIH 治疗化合物之间重叠的 78 个靶点，而 AO 毒性化合物与肝肾损伤之间重叠的靶点分别为 117 个和 111 个靶点（详细靶点见表 2）。 PPI 网络分析 将 AO 治疗 PIH 的 78 个靶点纳入 STRING 数据库以构建 PPI 网络。在 Cytoscape 软件中直观显示蛋白质-蛋白质相互作用的 78 个节点和 771 个边缘，拓扑分析包括度中心性 （DC） 和综合评分，并进一步采用最大团中心性 （MCC） 算法筛选核心靶点。前 10 个靶标是 AKT1、BCL2L1、CASP3、EGFR、ESR1、HSP90AA1、IGF1、MAPK1、MAPK8 和 SRC（图 3）。此外，去除断开节点后，有毒化合物诱导的肝损伤的 PPI 网络包括 116 个节点和 1176 个边缘，前 10 个靶点为 CASP3、EGF、EGFR、ESR1、HSP90AA1、IL1B、MYC、PPARG、TNF 和 TP53（图 5A、B）。有毒化合物诱导的肾损伤的 PPI 网络包括 109 个淋巴结和 1130 个边缘，前 10 个靶点为 CASP3、EGF、EGFR、FOS、HSP90AA1、MMP9、MYC、PTGS2、TNF 和 TP53（补充图 S1A、B）。 GO 和 KEGG 通路富集分析 从 Metascape 数据库中共获得 1022 个生物过程、50 个细胞化合物和 93 个分子功能项，显著富集 151 条 KEGG 通路 （p < 0.01，q < 0.05 ），展示了 AO 治疗 PIH 的多通路特征。前 10 个生物过程包括对激素的反应、激酶活性的调节、酶联受体蛋白信号通路、细胞对激素刺激的反应、MAPK 级联细胞对脂质反应的调节、细胞对氮化合物的反应、蛋白质磷酸化的正调节、跨膜受体蛋白酪氨酸激酶和细胞迁移的正调节（图 4A-C）。 前 10 个显著富集的 KEGG 通路包括癌症通路、MAPK 信号通路、PI3K-Akt 信号通路、癌症蛋白多糖、前列腺癌、脂质和动脉粥样硬化、Ras 信号通路、内分泌抵抗、化学致癌-受体激活和活性氧。根据通路的富集率及其与疾病的相关性，PI3K-Akt 信号通路最为重要。我们在 KEGG mapper 数据库中进一步对 PI3K-Akt 通路的详细靶标进行了着色，其中治疗靶标为红色，AO 靶标但未治疗 PIH 的靶标为蓝色，PIH 的其他靶标为黄色（ 图 4D）。此外，共有 1262 个生物过程、55 个细胞化合物和 117 个分子功能和 168 个 KEGG 通路项目显著富集 （p < 0.01，q < 0.05），脂质和动脉粥样硬化通路与 AO 诱导的肝损伤显著相关（图 5C-E）。 共富集 1260BP、52 CC、115 个 MF 项目和 161 个 KEGG 通路 （p < 0.01，q < 0.05 ），脂质和动脉粥样硬化通路也与 AO 诱导的肾损伤显著相关 （补充图 S1C，E）。 草药-化合物-靶点-途径-疾病网络分析 在确定了先前分析的核心靶点和前 10 条通路后，Cytoscape 3.9.1 构建了“草药-化合物-靶点-通路-疾病”（H-C-T-P-D） 网络，揭示了 AO 治疗 PIH 的复杂分子机制和多化合物、多靶点和多通路特征（图 4E，F）。该网络的主要活性化合物是 Alisol B 23-Acetate、Alisol E 24-Acetate 和 alisol C。深绿色菱形代表草药 （AO），浅绿色六边形代表 AO 的治疗化合物，红色和橙色圆圈代表基于度值的靶点，蓝色 V 图标代表所涉及的途径，黄色矩形代表疾病 （PIH）。同样，“H-C-T-P-D”网络用于说明 AO 毒性化合物诱导肝损伤（图 5F）和肾损伤（补充图 S1F）的机制，其中绿色菱形、浅绿色六边形、红色圆圈、蓝色 Vicon 和黄色矩形代表草药、AO 的毒性化合物、靶点、途径和疾病（AO 诱导的肝肾毒性）。主要毒性化合物是大黄素 （MOL000472）。 分子对接 补充表 S2 分别显示了前 10 种治疗性化合物和大黄素与其核心靶标的结合亲和力。结果表明，活性化合物与所有靶标均具有良好的结合活性。结合亲和力< -5.0 kcal/mol 表明小分子配体与受体蛋白具有良好的结合活性，结合亲和力< -7.0 kcal/mol 表明结合活性更强。其中，我们发现所有化合物与 IGF1 以及大黄素与 TNF 和 PPARG 的结合亲和力< -7.0 kcal/mol，表明 IGF1 可能是介导对 PIH 治疗效果的重要靶点，PPARG 和 TNF 可能是 AO 诱导肝损伤的主要靶点。图 6A 是配体-蛋白质复合物的结合亲和热图，图 6B-D 显示了 Alisol B 单乙酸酯和 IGF1 之间分子对接的细节（最低的结合亲和力）;分子间作用力包括烷基键、π-烷基键、常规氢键和碳氢键。图 7 显示了大黄素与 PPARG 和 TNF 结合的结果。 分子动力学模拟 分子动力学模拟是分析配体-蛋白质复合物对接后构象变化和稳定性的重要技术。为探究 Alisol B 单乙酸酯与 IGF1 的结合稳定性，计算了 RMSD、RMSF 曲线、能量交替趋势和氢键热图。图 8 显示，在 50 ps 之后，所有分子和能级的轨迹都趋于稳定。RMSD、RMSF 曲线和氢键热图表现出良好的稳定性。 讨论与意义 创新性 首次系统整合网络药理学与毒理学，揭示泽泻治疗PHI的“多成分-多靶点-多通路”机制。 明确大黄素为关键毒性成分，为临床安全用药提供依据。 局限性 数据库筛选可能遗漏部分成分；需实验验证靶点功能及体内毒性。 未考虑药物代谢动力学（如吸收、分布）对疗效的影响。 临床启示 优化泽泻提取工艺，提高三萜类含量并降低大黄素等毒性成分。 开发靶向PI3K-AKT/MAPK通路的天然药物，减少传统中药的副作用。结论 泽泻通过三萜类成分调控IGF1、AKT1等靶点，经PI3K-AKT/MAPK通路改善PHI；大黄素等成分可能通过PPARG/TNF介导脂代谢异常引发肝肾毒性。研究为泽泻的临床合理应用及毒性控制提供了理论依据。