各位讀者好，今天為大家?guī)?lái)一篇使用綜合運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)毒理學(xué)和分子對(duì)接等前沿研究手段并結(jié)合細(xì)胞實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證來(lái)全氟辛烷磺酸（PFOS）誘導(dǎo)炎癥性腸病（IBD）的潛在靶點(diǎn)和機(jī)制的高分文章，是由山西醫(yī)科大學(xué)團(tuán)隊(duì)2025年8月在International journal of surgery發(fā)表的，題為“Mechanistic insights into PFOS-induced inflammatory bowel disease a network toxicology and molecular docking study"。深入探究了全氟辛烷磺酸（PFOS）誘導(dǎo)炎癥性腸病（IBD）的潛在機(jī)制，為環(huán)境污染物的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供科學(xué)依據(jù)，強(qiáng)調(diào)降低PFOS暴露對(duì)IBD預(yù)防的重要性，推動(dòng)相關(guān)公共衛(wèi)生政策和污染治理措施的實(shí)施。

發(fā)表雜志：

《International journal of surgery》是一本聚焦外科學(xué)領(lǐng)域的國(guó)際同行評(píng)審學(xué)術(shù)期刊，致力于發(fā)表外科學(xué)及相關(guān)交叉學(xué)科的高質(zhì)量研究成果，為全球外科醫(yī)生、研究人員、醫(yī)學(xué)教育者提供專業(yè)的學(xué)術(shù)交流平臺(tái)，創(chuàng)刊于2003年，在國(guó)際外科領(lǐng)域具有廣泛的影響力。

2025 年影響因子：10.1 

ISSN：1743-9191

中科院分區(qū)：中科院分區(qū)大類學(xué)科為醫(yī)學(xué)2區(qū)，小類學(xué)科為外科2區(qū)。

發(fā)文量：每年出版文章數(shù)平均約553篇

發(fā)表成本：發(fā)表研究論文、綜述和指導(dǎo)，需支付 3800 美元，約人民幣 3 萬(wàn)元；發(fā)表信件和通信，需要支付 1900 美元，約人民幣 1.5 萬(wàn)元。

審稿周期：采用 “快速同行評(píng)審" 機(jī)制，平均初審周期約 2-4 周，稿件錄用后在線發(fā)表（Online First）速度快，通常 1-2 個(gè)月內(nèi)可上線，有助于研究成果的快速傳播

《International Journal of Surgery》是外科學(xué)領(lǐng)域的國(guó)際核心期刊，以 “覆蓋全外科領(lǐng)域、發(fā)表高質(zhì)量研究、推動(dòng)全球外科交流" 為目標(biāo)，具有影響因子高、國(guó)際認(rèn)可度強(qiáng)、審稿效率快等特點(diǎn)。無(wú)論是臨床醫(yī)生發(fā)表創(chuàng)新手術(shù)研究，還是科研人員分享外科基礎(chǔ)轉(zhuǎn)化成果，或是領(lǐng)域?qū)＜易珜憅uan威綜述，該期刊都是重要的學(xué)術(shù)平臺(tái)，對(duì)推動(dòng)全球外科學(xué)的發(fā)展具有重要作用。

研究背景：

全氟辛烷磺酸（PFOS）作為持久性有機(jī)污染物，廣泛存在于環(huán)境中，通過(guò)飲水和食物鏈造成人類普遍暴露。全球炎癥性腸病（IBD）發(fā)病率上升與PFOS污染在時(shí)空上相關(guān)，但其誘導(dǎo)IBD的分子機(jī)制尚不明確。已有研究表明PFOS可能通過(guò)破壞腸道屏障、誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)等影響腸道穩(wěn)態(tài)，但環(huán)境暴露劑量與遺傳易感性如何相互作用調(diào)控IBD表型仍需闡明。鑒于PFOS的環(huán)境持久性和健康風(fēng)險(xiǎn)，亟需明確其觸發(fā)IBD的分子起始事件，以完善炎癥相關(guān)疾病的“同一健康"范式，為污染治理和疾病預(yù)防提供依據(jù)。

    該研究旨在闡明全氟辛烷磺酸（PFOS）誘導(dǎo)炎癥性腸病（IBD）的作用機(jī)制。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)毒理學(xué)和分子對(duì)接技術(shù)，篩選PFOS毒性靶點(diǎn)與IBD相關(guān)基因的交集，識(shí)別核心靶點(diǎn)并驗(yàn)證其相互作用，結(jié)合細(xì)胞實(shí)驗(yàn)探討PFOS對(duì)腸道屏障功能和炎癥因子的影響，揭示PFOS通過(guò)干擾關(guān)鍵蛋白及信號(hào)通路參與IBD發(fā)病的潛在機(jī)制，為環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和IBD防治策略提供理論依據(jù)。

研究框架：

1.提出問(wèn)題：

PFOS作為環(huán)境污染物，其與IBD發(fā)病的分子機(jī)制及關(guān)鍵靶點(diǎn)尚不明確，需探究二者間的 mechanistic link。

2. 研究框架：

整合PFOS毒性靶點(diǎn)與IBD相關(guān)基因，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)挖掘、網(wǎng)絡(luò)分析篩選交集靶點(diǎn)，結(jié)合分子對(duì)接和細(xì)胞實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)制。

3. 研究方法:

采用網(wǎng)絡(luò)毒理學(xué)（數(shù)據(jù)庫(kù)篩選靶點(diǎn)、PPI網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、GO/KEGG富集分析）、分子對(duì)接（AutoDock Vina）及細(xì)胞實(shí)驗(yàn)（MTT、qRT-PCR、Western blot、CETSA等）。

4. 分析數(shù)據(jù)：

對(duì)篩選出的靶點(diǎn)進(jìn)行功能富集分析，通過(guò)分子對(duì)接評(píng)估PFOS與核心蛋白結(jié)合能力，細(xì)胞實(shí)驗(yàn)檢測(cè)炎癥因子及屏障蛋白表達(dá)變化。

5. 研究結(jié)論：

綜合多組學(xué)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，闡明PFOS通過(guò)靶向關(guān)鍵蛋白（如ALB）、干擾信號(hào)通路（如炎癥、屏障功能相關(guān)通路）誘導(dǎo)IBD的機(jī)制。

Fig.1工作流程示意圖

結(jié)果解析：

1. PFOS毒性靶點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫(kù)整合分析

通過(guò)ChEMBL、STITCH和SwissTargetPrediction數(shù)據(jù)庫(kù)交叉篩選，識(shí)別出PFOS的63個(gè)潛在毒性靶點(diǎn)，為后續(xù)分析PFOS與炎癥性腸病（IBD）的關(guān)聯(lián)提供候選蛋白基礎(chǔ)。

2. PFOS與IBD共同靶點(diǎn)的篩選與識(shí)別

從GeneCards、OMIM等數(shù)據(jù)庫(kù)獲取10297個(gè)IBD相關(guān)基因，與PFOS毒性靶點(diǎn)取交集后得到30個(gè)共同靶點(diǎn)，提示這些基因可能是PFOS誘導(dǎo)IBD的關(guān)鍵分子媒介。

3. GO和KEGG富集分析揭示PFOS致IBD的核心通路

基因本體論（GO）分析顯示PFOS影響碳代謝、細(xì)胞表面受體信號(hào)等生物學(xué)過(guò)程；KEGG通路分析富集到氮代謝、T細(xì)胞受體信號(hào)等通路，提示PFOS可能通過(guò)免疫調(diào)節(jié)和代謝紊亂參與IBD發(fā)病。

4. PFOS與IBD共同靶點(diǎn)的蛋白質(zhì)相互作用（PPI）網(wǎng)絡(luò)

構(gòu)建30個(gè)共同靶點(diǎn)的PPI網(wǎng)絡(luò)，核心基因包括白蛋白（ALB）、表皮生長(zhǎng)因子（EGF）、原癌基因FOS、白細(xì)胞介素-10（IL-10）等，這些蛋白在網(wǎng)絡(luò)中具有高連接度，可能是PFOS干擾腸道穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。

5. PFOS與核心靶點(diǎn)蛋白的分子對(duì)接驗(yàn)證

    分子對(duì)接顯示PFOS與ALB（Vina score=-8.9）、EGF（-7.9）、FOS（-6.2）、IL-10（-8.4）均存在穩(wěn)定結(jié)合，通過(guò)氫鍵等相互作用影響蛋白功能，提示PFOS可能直接靶向這些分子觸發(fā)炎癥反應(yīng)。

6. PFOS通過(guò)靶向ALB破壞腸屏障功能并誘導(dǎo)IBD樣表型

    體外實(shí)驗(yàn)表明，4μM PFOS可抑制結(jié)腸上皮細(xì)胞（NCM460）增殖，上調(diào)促炎因子（IL-1β、TNF-α等），下調(diào)緊密連接蛋白（ZO-1、Occludin）及ALB表達(dá)；細(xì)胞熱位移實(shí)驗(yàn)（CETSA）證實(shí)PFOS增強(qiáng)ALB熱穩(wěn)定性，提示ALB是PFOS干擾腸道屏障的關(guān)鍵靶標(biāo)。

研究結(jié)論：

該研究揭示了PFOS暴露與IBD間的潛在機(jī)制聯(lián)系，PFOS通過(guò)與ALB、EGF、FOS、IL-10等核心蛋白結(jié)合，干擾炎癥信號(hào)通路和腸道屏障功能，誘導(dǎo)IBD發(fā)生發(fā)展，為環(huán)境健康科學(xué)和公共衛(wèi)生政策提供新視角。

研究的創(chuàng)新性：

整合網(wǎng)絡(luò)毒理學(xué)、PPI網(wǎng)絡(luò)分析與分子對(duì)接技術(shù)，從多維度篩選并驗(yàn)證PFOS誘導(dǎo)IBD的關(guān)鍵靶點(diǎn)和通路，shou次明確ALB在PFOS致IBD中的作用，為環(huán)境污染物與疾病機(jī)制研究提供新范式。

研究的不足之處：

缺乏流行病學(xué)數(shù)據(jù)驗(yàn)證PFOS暴露與IBD發(fā)病率的直接關(guān)聯(lián)；細(xì)胞實(shí)驗(yàn)僅使用單一細(xì)胞系，未涉及動(dòng)物模型或人體樣本；未深入探究PFOS與遺傳易感基因的相互作用。

研究展望：

開展縱向流行病學(xué)研究，驗(yàn)證PFOS暴露與IBD發(fā)病的因果關(guān)系；建立動(dòng)物模型或利用人體樣本，進(jìn)一步驗(yàn)證PFOS對(duì)腸道炎癥的影響及機(jī)制；探究不同人群對(duì)PFOS暴露的敏感性差異，為精準(zhǔn)預(yù)防提供依據(jù)；開發(fā)靶向PFOS影響通路的干預(yù)策略，探索降低PFOS暴露以緩解IBD的可能性。

研究意義：

闡明PFOS誘導(dǎo)IBD的分子機(jī)制，為環(huán)境污染物的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供科學(xué)依據(jù)；揭示ALB等核心蛋白在IBD發(fā)病中的作用，為IBD防治提供潛在靶點(diǎn)；強(qiáng)調(diào)降低PFOS暴露對(duì)IBD預(yù)防的重要性，推動(dòng)相關(guān)公共衛(wèi)生政策制定和污染治理措施實(shí)施。