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大家好，今天分享一篇有关网络药理学+机器学习的文章，让我们一起看看它研究方法有哪些亮点吧！研究亮点
1. 多学科融合揭示机制：结合网络毒理学和分子对接技术，构建化合物-疾病互作网络，精准识别关键靶点和通路，系统解析邻苯二甲酸酯诱导骨质疏松的机制。
2. 靶点与通路精准识别：利用机器学习筛选核心靶基因，发现其通过干扰PPARγ信号通路影响骨细胞分化，为机制研究提供关键线索。
3. 计算与实验结合验证：通过体外细胞实验和体内动物模型验证计算预测结果，确保机制解析的可靠性和实用性。
从难易程度来看，主要体现在以下几个方面：首先，需要整合多个数据库的数据，包括化合物靶点信息和疾病相关基因，数据获取与整合的复杂性较高；其次，网络毒理学和分子对接技术涉及专业软件操作和复杂的计算分析，对研究者的技术水平和经验要求较高；此外，实验验证部分需要设计并开展体外细胞实验和体内动物模型研究，实验操作复杂且耗时。如果各位老师需要生信服务，欢迎扫描上方二维码，联系小骨哦
下面让我们一起来看看具体文章内容吧！
文章标题：Elucidating the mechanism of phthalates induced osteoporosis through network toxicology and molecular docking
中文标题：通过网络毒理学和分子对接阐明邻苯二甲酸盐诱导骨质疏松症的机制
发表期刊
：Ecotoxicology and Environmental Safety
发表时间：2025年1月
影响因子：6.2/Q1
研究背景
骨质疏松症（Osteoporosis，OP）是一种全身性骨骼疾病，其特点是骨矿物质密度（BMD）降低和骨组织结构退化，从而增加了骨脆性和骨折的风险，全球有超过2亿人受到OP的影响。最近的研究结果表明，环境污染物，尤其是增塑剂，可能会在很大程度上导致OP的发生。本研究探讨了增塑剂（邻苯二甲酸盐）对骨质疏松症（OP）发病机制的影响以及相关的分子机制，特别是增塑剂与关键通路的相互作用。
研究思路
通过机器学习对不同数据集进行了差异表达分析，以确定与OP相关的靶基因。此外，还利用网络毒理学和分子对接技术研究了增塑剂与靶蛋白的结合。这项研究表明，增塑剂可能通过靶向特定基因和途径影响OP的发病机制。1.OP相关靶基因的鉴定、增塑剂有关的疾病靶标获取
通过对GEO数据集的分析，明确与骨质疏松病理相关的基因（图A、B），通过PCA可显著减少批次效应，并实现样本间的同质性（图C、D）。对整合OP样本的差异表达分析发现了169个DEGs，包括57个上调基因和112个下调基因（图E）。绘制了热图以直观显示DEGs。DEG与增塑剂靶基因的交叉显示了29个靶基因（图F）。2.交叉靶基因的富集分析通过GO和KEGG分析探讨了这些基因的功能（图A，B）。GO分析显示了影响生物过程的共表达基因，如异生物反应、内皮细胞增殖和NAD代谢。KEGG分析显示了对IL-17信号通路、TNF信号通路和破骨细胞分化的影响。
利用29个目标基因的数据共创建了113个预测模型。Stepglm[backward]+GBM方法在训练和测试分析中取得了最高的准确率，该方法使用线性函数进行评分，并使用ROC曲线进行评估（图A）。混淆矩阵分析表明，两组的预测结果都有所提高（图B-D）。因此，Stepglm[backward]+GBM模型被选为最佳开发选择，确定了六个关键基因：CKM、TACR3、Soat2、ERAP2、SGK1、MMP12。(图E）是这六个基因的ROC曲线，反映了较好的检测效果。对枢纽基因和三种增塑剂进行了分子对接模拟，结合构象见图A-F和图A-C。CKM和BBP的关键结合位点包括TRP、TYR、GLU和LEU。对于TACR3，BBP的结合位点是TYR和CYS，而SOAT2的结合位点是ASN、TRP、VAL、HIS、GLN、MET和LEU。SGK1的结合位点包括ALA、ILE、VAL、TYR、LEU、GLY和LYS；ERAP2的结合位点包括HIS、GLU、TYR和MET；MMP12的结合位点包括GLU和SER。
该研究通过多学科融合方法揭示了邻苯二甲酸酯诱导骨质疏松的潜在机制，为深入理解其环境健康风险并开发针对性干预措施提供了重要理论依据。如果您对生信分析和公共数据库挖掘感兴趣，但时间和精力有限或者缺乏相关经验，小骨非常乐意为您提供如下服务：免费思路评估、付费方案设计和生信分析等，有意向的老师欢迎扫描下方二维码联系小骨哦！
