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DA 的化学结构如图1A 所示，它由一个脯氨酸环、三个羧基和一个亚氨基组成。它在结构上类似于红藻氨酸、谷氨酸和天冬氨酸。在本研究中，作者最初获得了 1169 个 DA 靶点，其中 27 个来自 ChEMBL 数据库，764 个来自 CTD 数据库，1 个来自药物库，4 个来自 TTD 数据库，1 个来自 DGIdb 数据库，434 个来自 Pharmapper 数据库。此外，作者从 Genecards 数据库中分别获得了 887 个和 10487 个与健忘症和脑损伤相关的靶标。值得注意的是，这三个数据集之间的交集区域揭示了一组 73 个潜在靶点，这些靶点与 DA 诱导和健忘症相关的脑毒性特别相关，如图 1B 所示。图 1.使用网络毒理学策略分析 DA 的神经毒性机制。（A） DA 生物毒素的化学结构。（B） DA、健忘症和脑损伤目标的维恩图。（C） 73 个靶标的蛋白质-蛋白质相互作用网络。作者使用 STRING 数据库构建了一个蛋白质-蛋白质相互作用网络 （PPI），如图 1C 所示，总共有 73 个节点。通过 Cytoscape 软件分析网络节点和边缘的性质。在计算网络的 K-means 属性后，得到了三个子网络，并且还显示了属于该子网络的相关关键目标。作者使用 David 和 KEGG 数据库对关键靶标进行了 GO 和 KEGG 分析，将物种限制为智人。对于 Go 分析，524 个项目显示出显著性。前 30 名中的每一个都显示在图 2A。化学突触传递、细胞对镉离子的反应和配体门控单原子离子通道活性显著丰富。作者的通路富集分析确定钙信号通路是受 DA 影响的关键通路之一。这与之前的研究一致，该研究显示钙信号传导参与 DA 诱导的神经毒性。对于 KEGG 分析，共有 87 个项目显示出显著性（参见图 2B ）。Rap1 、 TNF 、 雌激素 、 VEGF 、 MAPK 、 AKT 信号通路是 p 值排名靠前的项目。AKT 信号通路的富集与同时进行的先前研究一致。图 2.GO （A） 和 KEGG（B） 对 DA 神经毒性机制的顶级富集分析。在此基础上，作者进一步计算了基于最大团中心性（MCC）、最大邻域分量 （MNC）、度、边缘渗透分量 （EPC）、瓶颈、接近度、径向性、中介性和应力方法识别中心目标的拓扑性质，如图 3A∼B、图 S2所示.这些目标以有机布局显示，它们的颜色对应于它们基于不同拓扑分析方法的排名，更鲜艳的节点代表更高的排名和更高的分数。在确定了这 9 种方法中的交集区域后，作者得到了 1 个核心靶点，即 AKT1，它以 8 次和 1 次排名前 2 位（图 3C）。图 3.使用拓扑分析策略分析 DA 神经毒性机制的枢纽靶点。基于不同拓扑算法（包括 MCC（A）、EPC（B） 方法）的枢纽目标计算。（C） 结果的比较基于代表性的 9 种方法。为了验证网络药理学的结果，作者进行了虚拟对接和 BLI 测定，以检测 DA 与关键靶点 AKT1 之间的直接结合。分子对接分析由 Discovery Studios 软件进行，所有对接结果均显示出合理的相互作用结合能，表明化合物与靶标之间存在亲和力。每个靶标和 DA 之间最低结合能的 2D 和 3D 可视化如图4 所示。A. DA 显示为棒状模型，碳原子为蓝色，氧原子为红色，氢原子为灰色。选定的蛋白质残基以橙色棒突出显示。与 TYR-18 、 ARG-273 、 GLN-79 和 TRP-80 形成氢键。羧基和 THR-81 残基之间也存在不利的供体-供体相互作用。结合自由能为 -45.719 kcal/mol，这考虑了结合时的溶剂化效应和熵变。图 4.验证 DA 和 AKT1 之间的交互。（A） AKT1（PDB： 6hhg， A） 与 DA 之间的分子对接。目标蛋白显示为卡通，DA 显示为棒状模型，碳原子为蓝色，氮原子为深蓝色，氧为红色。氢键相互作用显示为绿色虚线，不利的供体-供体相互作用显示为红色。选定的蛋白质残基以橙色棒突出显示。（B） AKT1 和 DA 在 4.02 至 1000 nM 不同浓度下的生物膜干涉测定结果。通过 BLI 分析，作者观察到基于 4.02 至 1000 nM 不同浓度的关键靶标 AKT1 和配体 DA 之间的结合动力学。实验结果的三次重复如图 S4 所示，计算的平衡解离常数（KD）为 2.0*E-11 M（图 4B）。这些数据表明，靶分子和配体具有高亲和力，进一步证实了它们在生物过程中的重要作用。研究人员正在探索如何调节 AKT1 信号通路以改善这些疾病的治疗。需要注意的是，AKT1 的作用很复杂，在不同细胞类型和疾病状态下可能有不同的作用。 总结 总之，作者的研究通过采用网络毒理学策略，对 DA 潜在的健忘症相关脑损伤进行了全面调查。基于 K 均值聚类和拓扑分析方法确定了 73 个推定靶点，并提取了 30 个靶点。进一步应用分子对接和 BLI 测定来验证关键靶点 AKT1 和 DA 之间的相互作用。在整合了关键的富集途径后，确定了多种途径参与其严重影响。本研究不仅提示了 DA 诱导的健忘相关脑损伤与 AKT1 相关的分子机制，还促进了网络毒理学、分子对接和实验验证的策略，以高效分析潜在环境毒物或污染物的毒性和分子生物学机制。体内验证和临床确认对于结论可能更全面。同时处理药物递送或脱靶效应可能非常具有挑战性。
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