Network toxicology‑guided validation of glyphosate's neurotoxic mechanisms in human: From in silico prediction to experimental proof.
Ecotoxicol Environ Saf · 2025 · 303:118855 · PMID 40816215 · 등급6 세포·모델 in vitro · 비발암 건강영향 > 신경독성 · 사람
요약 생성 대기 중입니다.
초록 전문 번역 · gemma4:e4b
글리포세이트는 널리 사용되는 제초제로, 인간에게 미치는 잠재적 신경독성 효과에 대한 우려가 증가하고 있다. 본 연구는 네트워크 독성학, 분자 도킹 및 실험적 검증을 통합하여 글리포세이트 유도 신경독성의 근본적인 기전을 규명하는 것을 목표로 하였다. 공개적으로 이용 가능한 데이터베이스를 사용하여 인간 특이적 글리포세이트 표적을 확인하고 이를 신경독성과 관련된 유전자와 중첩시켜 단백질-단백질 상호작용(PPI) 네트워크를 구축하였다. 분석 결과, 시냅스 기능 장애, 신경염증 및 세포자멸사에 각각 관여하는 주요 조절 인자인 SRC, TNF 및 CASP3라는 핵심 허브 유전자가 확인되었다. 분자 도킹을 통해 글리포세이트와 이러한 표적 간의 안정적인 결합 친화도가 밝혀졌다. 환경적으로 관련성 있는 농도(0.5-5 mg/L)의 글리포세이트에 72시간 동안 노출된 BV2 미세아교세포를 이용한 실험적 검증 결과, Src (Tyr419) 인산화 증가, TNF-$\alpha$ 상승 및 절단형 caspase-3 발현이 확인되었다. 이러한 결과는 Src가 글리포세이트 유도 신경독성의 이전에 알려지지 않은 매개체임을 강조하며 환경 신경독성학에서 통합적인 생물정보학적(in silico)-시험관 내(in vitro) 전략의 가치를 입증하였다.ORIGINAL ABSTRACT
Glyphosate, a widely used herbicide, has raised increasing concerns regarding its potential neurotoxic effects in humans. This study aimed to elucidate the underlying mechanisms of glyphosate-induced neurotoxicity by integrating network toxicology, molecular docking, and experimental validation. Using publicly available databases, we identified human-specific targets of glyphosate and overlapped them with neurotoxicity-associated genes to construct a protein-protein interaction (PPI) network. Analysis identified critical hub genes SRC, TNF, and CASP3, key regulators implicated in synaptic dysregulation, neuroinflammation, and apoptosis, respectively. Molecular docking revealed stable binding affinities between glyphosate and these targets. Experimental validation in BV2 microglial cells exposed to environmentally relevant glyphosate concentrations (0.5-5 mg/L) for 72 h confirmed increased phosphorylation of Src (Tyr419), elevated TNF-α, and cleaved caspase-3 expression. These results highlight Src as a previously unrecognized mediator of glyphosate-induced neurotoxicity and demonstrate the value of a combined in silico-in vitro strategy in environmental neurotoxicology.| 저자 | Wang, S.; Long, J.; Gan, Z.; Li, Q.; Zhao, T. |
|---|---|
| 저널 | Ecotoxicology and environmental safety |
| 권·호·쪽 | 303, 118855 |
| PMID | 40816215 |
| DOI | 10.1016/j.ecoenv.2025.118855 |
| MeSH | Glyphosate; Glycine; Humans; Molecular Docking Simulation; Herbicides; Computer Simulation; Animals; Protein Interaction Maps; Mice; Neurotoxicity Syndromes; Microglia; Caspase 3; Cell Line |