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)接等前沿研究手段來(lái)研究全氟辛酸（PFOA）在誘導(dǎo)透明細(xì)胞腎細(xì)胞癌（ccRCC）的潛在靶點(diǎn)和機(jī)制的純生信高分文章，是由南京醫(yī)科大學(xué)和南京師范大學(xué)團(tuán)隊(duì)2025年5月在International journal of surgery發(fā)表的，題為“Unraveling the molecular mechanisms of PFOA in clear cell renal cell carcinoma through network toxicology and molecular docking strategies"。深入探究了全氟辛酸（PFOA）誘導(dǎo)透明細(xì)胞腎細(xì)胞癌（ccRCC）的潛在機(jī)制，為環(huán)境健康政策制定和癌癥治療提供理論依據(jù)，有助于降低PFOA暴露風(fēng)險(xiǎn)，推動(dòng)癌癥研究發(fā)展。

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)quan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)＜易珜慟UAN威綜述，該期刊都是重要的學(xué)術(shù)平臺(tái)，對(duì)推動(dòng)quan球外科學(xué)的發(fā)展具有重要作用。

研究背景：

全氟辛酸（PFOA）在人類生產(chǎn)和生活中廣泛應(yīng)用，導(dǎo)致其在環(huán)境和人體中廣泛分布。流行病學(xué)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明PFOA與腎癌密切相關(guān)，2023年國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)將其列為“人類致癌物"。然而，PFOA誘導(dǎo)透明細(xì)胞腎細(xì)胞癌（ccRCC）的關(guān)鍵靶點(diǎn)和機(jī)制尚不明確。現(xiàn)有研究主要集中在特定靶點(diǎn)或生物過程，缺乏全面、非靶向分析。因此，本文采用網(wǎng)絡(luò)毒理學(xué)和分子對(duì)接技術(shù)，深入研究PFOA在ccRCC中的靶點(diǎn)和通路。

本文運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)毒理學(xué)和分子對(duì)接技術(shù)，探究全氟辛酸（PFOA）誘導(dǎo)透明細(xì)胞腎細(xì)胞癌（ccRCC）的潛在機(jī)制。研究從公共數(shù)據(jù)庫(kù)獲取相關(guān)基因數(shù)據(jù)，構(gòu)建蛋白質(zhì) - 蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)，確定70個(gè)潛在靶點(diǎn)和7個(gè)樞紐基因。分子對(duì)接證實(shí)PFOA與樞紐蛋白的結(jié)合親和力，功能富集分析揭示PFOA誘導(dǎo)ccRCC的四種潛在機(jī)制，為環(huán)境健康和癌癥研究提供新見解。

研究框架：

1.提出問題：

PFOA誘導(dǎo)ccRCC的關(guān)鍵靶點(diǎn)和機(jī)制尚不明確，需要全面研究。

2. 研究框架：

整合網(wǎng)絡(luò)毒理學(xué)和分子對(duì)接技術(shù)，從基因數(shù)據(jù)挖掘到機(jī)制分析。

3. 研究方法:

從多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)收集靶點(diǎn)，分析TCGA轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，構(gòu)建PPI網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行富集分析和分子對(duì)接。

4. 分析數(shù)據(jù)：

對(duì)基因數(shù)據(jù)進(jìn)行交集、篩選、網(wǎng)絡(luò)分析和富集分析。

5. 研究結(jié)論：

確定潛在靶點(diǎn)和樞紐基因，分子對(duì)接證實(shí)PFOA與樞紐蛋白結(jié)合。功能富集分析揭示四種潛在機(jī)制，為PFOA誘導(dǎo)ccRCC提供新見解，有助于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和環(huán)境健康研究。

Fig.1工作流程示意圖

結(jié)果解析：

1. ccRCC轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析及PFOA誘導(dǎo)ccRCC潛在目標(biāo)的確定

通過PCA分析有效區(qū)分了TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)中ccRCC的正常和腫瘤樣本；腫瘤與正常組的差異分析得到13531個(gè)差異表達(dá)基因，通過對(duì)ccRCC患者差異表達(dá)基因、預(yù)測(cè)的PFOA靶基因和RCC相關(guān)基因取交集，確定了70個(gè)可能參與PFOA誘導(dǎo)ccRCC的潛在靶標(biāo)，并構(gòu)建了這些靶標(biāo)的PPI網(wǎng)絡(luò)。

2. PFOA誘導(dǎo)ccRCC潛在目標(biāo)的功能富集分析

對(duì)70個(gè)潛在靶標(biāo)進(jìn)行富集分析，結(jié)果顯示在GO的生物過程（BP）中，“脂肪酸代謝過程"“外源物質(zhì)代謝過程"和“細(xì)胞對(duì)外源物質(zhì)刺激的反應(yīng)"等過程富集程度較高；在細(xì)胞組分（CC）中，“過氧化物酶體"“微體"和“胞質(zhì)小核糖體亞基"等組分富集；在分子功能（MF）中，“單羧酸結(jié)合"“羧酸結(jié)合"和“有機(jī)酸結(jié)合"等功能富集。在KEGG和Reactome通路中也有相應(yīng)的富集結(jié)果。

3. PPI網(wǎng)絡(luò)中樞紐基因的識(shí)別及PFOA暴露風(fēng)險(xiǎn)模型的構(gòu)建與驗(yàn)證

利用Cytoscape中的MCODE插件提取出PPI網(wǎng)絡(luò)中得分ZUI高的子網(wǎng)絡(luò)；通過9種算法確定了7個(gè)樞紐基因（CYP2C9、CYP3A4、CYP1A1、CYP1A2、CYP2B6、CYP2C8和ABCB1）；基于這7個(gè)樞紐基因構(gòu)建PFOA暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分模型，將患者分為高風(fēng)險(xiǎn)和低風(fēng)險(xiǎn)組，高風(fēng)險(xiǎn)組患者的總體生存率顯著低于低風(fēng)險(xiǎn)組，且該風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分是ccRCC患者的獨(dú)立預(yù)后因素，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分模型具有一定的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性。

4. PFOA誘導(dǎo)ccRCC樞紐基因的功能富集分析

對(duì)7個(gè)樞紐基因進(jìn)行富集分析，在GO的BP中，“外源物質(zhì)分解代謝過程"“外源物質(zhì)代謝過程"和“環(huán)氧化酶P450途徑"等途徑富集；在MF中，“類固醇羥化酶活性"“氧化還原酶活性"和“芳香化酶活性"等功能富集。在KEGG和Reactome通路中也呈現(xiàn)出相應(yīng)的富集情況。

5. PFOA與樞紐基因?qū)?yīng)蛋白質(zhì)的分子對(duì)接驗(yàn)證

通過分子對(duì)接分析PFOA與7個(gè)樞紐基因?qū)?yīng)蛋白的相互作用，結(jié)果顯示所有樞紐蛋白與PFOA的結(jié)合能均超過 -7.2 kcal/mol，表明它們之間具有較強(qiáng)的結(jié)合穩(wěn)定性和高親和力。

研究結(jié)論：

本研究確定70個(gè)潛在靶點(diǎn)和7個(gè)樞紐基因，分子對(duì)接證實(shí)PFOA與樞紐蛋白結(jié)合。功能富集分析揭示四種潛在機(jī)制，為PFOA誘導(dǎo)ccRCC提供新見解，有助于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和環(huán)境健康研究。

研究的創(chuàng)新性：

綜合運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)毒理學(xué)和分子對(duì)接技術(shù)，全面分析PFOA誘導(dǎo)ccRCC的機(jī)制，確定關(guān)鍵靶點(diǎn)和潛在機(jī)制，為環(huán)境致癌物研究提供新方法。

研究的不足之處：

原始靶點(diǎn)數(shù)據(jù)質(zhì)量受數(shù)據(jù)庫(kù)和篩選標(biāo)準(zhǔn)影響；PFOA與靶點(diǎn)蛋白結(jié)合數(shù)據(jù)依賴計(jì)算機(jī)模擬；部分靶點(diǎn)和機(jī)制缺乏明確實(shí)驗(yàn)證據(jù)，機(jī)制間缺乏清晰順序。

研究展望：

未來(lái)需驗(yàn)證樞紐基因和機(jī)制，明確其在PFOA誘導(dǎo)ccRCC中的作用；開展分子實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)PFOA與靶點(diǎn)蛋白的結(jié)合親和力；建立清晰的機(jī)制順序，深入理解致癌過程。

研究意義：

揭示PFOA誘導(dǎo)ccRCC的關(guān)鍵靶點(diǎn)和機(jī)制，為環(huán)境健康政策制定和癌癥治療提供理論依據(jù)，有助于降低PFOA暴露風(fēng)險(xiǎn)，推動(dòng)癌癥研究發(fā)展。