β-谷甾醇通过多靶点调控逆转7-酮胆固醇诱导的氧化与炎症应激的系统药理学机制研究

　　本研究针对7-酮胆固醇（7-KC）诱导线粒体功能障碍、ROS过量产生及NLRP3炎症小体激活等关键病理机制，通过系统药理学方法首次揭示植物甾醇β-谷甾醇（BS）通过调控核受体活性、氧化还原稳态及OXPHOS通路等多靶点作用，有效缓解7-KC引起的细胞毒性，为动脉粥样硬化、神经退行性疾病等胆固醇氧化相关慢性病提供了新型营养干预策略。

　　

在当今慢性疾病研究领域，氧化应激和炎症反应被视为推动多种退行性疾病进展的核心机制。其中，7-酮胆固醇（7-Ketocholesterol, 7-KC）作为胆固醇的氧化衍生物，已成为科学家们关注的焦点。这种细胞毒性分子不仅通过诱导线粒体功能紊乱、促进活性氧（ROS）过量生成以及激活NLRP3炎症小体等途径，直接参与动脉粥样硬化、阿尔茨海默病、非酒精性脂肪肝（NAFLD）等重大疾病的发病过程，还因其在体内难以被代谢清除、易于积聚的特性，持续加剧细胞损伤。尽管7-KC的致病机制逐渐被揭示，目前仍缺乏能够同时针对多通路、多靶点进行干预的有效策略，这使得寻找能够逆转其毒性作用的天然化合物成为一项迫切需求。

在这一背景下，植物甾醇β-谷甾醇（β-Sitosterol, BS）走入了研究者的视野。作为一种广泛存在于坚果、种子和植物油中的天然活性物质，BS与胆固醇结构相似却独具生物活性，以往研究已证实其具有降胆固醇、抗氧化及抗炎等功能，但关于它如何调控7-KC诱导的线粒体功能障碍和炎症级联反应，仍缺乏系统性和机制层面的深入探索。为此，研究人员借助新兴的系统药理学和网络生物学方法，首次对BS的多靶点作用机制进行了全面解析，相关成果发表于《The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology》。

为开展这项研究，团队运用了几项关键的技术方法：首先通过SwissTargetPrediction平台基于化合物SMILES结构对BS和7-KC的分子靶点进行预测；进一步借助STRING数据库和Cytoscape软件构建蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络，运用瓶颈中心性算法识别关键靶标；最后使用DAVID、KEGG、Gene Ontology等工具对核心靶基因进行功能富集和通路分析，以揭示其生物学机制。所有分析均基于公共数据库与生物信息学工具完成，未使用临床样本或体外实验验证。

研究结果部分从多个层面阐述了BS的作用机制：

在“BS与7-KC的靶点预测与交集分析”中，研究人员发现两者共有66个重叠靶点，这些靶点显著富集于细胞色素P450酶、核受体及氧化还原酶等功能类别，提示BS可能通过与7-KC竞争共同靶点从而逆转其毒性。

通过“PPI网络构建与枢纽基因识别”，研究筛选出包括TNF、MAPK3、ESR1、HMGCR、PPARA等在内的10个关键枢纽基因。其中肿瘤坏死因子（TNF）评分最高，表明炎症通路是BS干预的核心环节。

“基因功能富集分析”从三个维度展开：在生物过程方面，BS显著调控转录过程、信号转导和炎症反应；在细胞组分方面，其靶点广泛分布于细胞质、细胞核及膜区室，支持其多区室调节功能；在分子功能层面，BS主要影响DNA结合、锌离子结合及核受体活性。

最后的“KEGG通路富集与机制阐释”表明，BS通过调节代谢通路、PPAR信号通路、神经活性配体-受体相互作用等11条关键通路，协同调控氧化磷酸化（OXPHOS）、脂代谢、炎症反应等过程，从而系统恢复因7-KC破坏的细胞内稳态。

归纳研究结论与讨论部分，本研究表明β-谷甾醇通过多靶点、多通路的方式显著缓解7-KC诱导的氧化应激与炎症反应。它不仅调控包括TNF、MAPK3、PPARA在内的关键基因表达，还恢复线粒体功能、增强抗氧化酶活性、抑制NLRP3炎症小体激活，在转录水平和代谢层面实现系统稳态的重建。这一机制框架为BS作为功能性营养素应用于动脉粥样硬化、神经退行性疾病及代谢综合征提供了坚实的理论依据，也为后续实验验证与临床应用奠定了重要基础。