Gut Microbial Metabolite Crosstalk in Crohn's Disease: Network Pharmacology Unveils Dual‐Axis Pathogenesis and Therapeutic Targets

计算生物学 肠道菌群 生物 AKT1型 小桶 微生物群 化学 信号转导 药理学 癌症研究 生物信息学 生物化学 转录组 PI3K/AKT/mTOR通路 基因 基因表达
作者
Shiting Chen,Yang Li,Jiaxin Liu,Junmei Wu,Huange Zhao,Rong Cao,Songlin Zhou
出处
期刊:Biofactors [Wiley]
卷期号:51 (4): e70038-e70038
标识
DOI:10.1002/biof.70038
摘要

) pathways. Structure-based screening (AutoDock Vina/AMBER20) revealed 3-indolepropionic acid (IPA) as a high-affinity AKT1 binder (ΔG = -67.4 kJ/mol), while Genipin exhibited robust binding to PTGS2, both validated by 100-ns dynamics simulations (RMSD < 3.8 Å). Mechanistic network analysis uncovered a dual-axis regulatory paradigm: a pro-inflammatory axis (Clostridiumspp.-derived LPS aggravates Th17 polarization via TLR4/IL-17 signaling) and a reparative axis (Faecalibacterium prausnitzii-produced butyrate enhances barrier integrity through PPARγ-mediated NF-κB suppression). Phylogenetic analysis linked microbial functional traits (e.g., LPS/SCFA synthesis) to evolutionary conservation, highlighting clade-specific roles in CD progression. Drug-likeness evaluation (SwissADME/ADMETlab 2.0) prioritized IPA as a lead candidate due to its superior solubility (7.65 mg/mL), nonhepatotoxic profile, and AhR agonism, outperforming Genipin. This study establishes IL6/AKT1/PPARG as central therapeutic hubs and positions IPA for clinical translation. Our framework bridges multiomics integration with precision medicine, offering a scalable strategy to decode microbiome-driven pathologies and accelerate metabolite-based therapeutics.
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