Toxicity mechanisms

药物性肝损伤,也被称为药物诱导肝毒性（DILI），是由于药物（处方药及非处方药）、草药、食品添加剂及其他外源性物质导致的肝脏异常或功能障碍。药物是肝脏损伤的重要原因。药物性肝损伤是导致药物研发终止或撤市的最常见的原因。

DILI 已被证实是一个由多种机制参与的复杂病理过程，其中包括肝脏的结构和功能完整性的直接损害（例如线粒体功能障碍）；产生改变肝细胞结构和功能的代谢产物；产生能与肝蛋白结合的反应性药物代谢产物，从而产生新的抗原性药物-蛋白质加合物，这些新的加合物被宿主的防御系统所针对（半抗原假说），并引发损害肝脏的全身超敏反应（即药物过敏）。

MCE 肝脏毒性化合物库包含 1,480 种肝脏毒性化合物，是进行肝损伤及相关药物毒理研究的有力工具，该化合物库也可以用来探究 DILI 发病机制，识别早期 DILI 标记物，在药物开发中及时发现并规避可能诱导肝损伤的药物设计，有助于药物的顺利上市。

撤市或退市药物是指药物由于效率低下、严重副作用、财务和监管问题等各种原因，从市场中被召回或停用。一旦药物被撤市，将给开发该药投入的大量时间、财务等大量成本的原研公司造成重创。

药物不良反应 (ADR) 是导致药物从市场撤回的主要原因。ADR 指治疗过程中因为脱靶相互作用等原因而产生的意外影响。然而研究这些ADR的作用机制，可能正好是发现新适应症的突破口。例如曾引起无数“海豹儿”畸形婴儿药害事件的主角沙利度胺，退市后经研究发现是因为它会导致一种转录因子-SALL4的降解，这使得沙利度胺有了新的临床应用，1998年获得FDA的批准用于麻风结节性红斑，又在2006年获得批准用于多发性骨髓瘤的治疗。退市药物的ADR研究不仅能提前避免药物开发损失，也是给新适应症带来希望的途径之一。

MCE通过FDA，Drugbank，EMA等权威平台整理了228种撤市药物化合物，每个化合物至少在一个国家/市场中有撤回记录，是进行药物副作用或药物毒性机制研究和发现药物新适应症的有用工具。

线粒体作为生命体提供能量的主要场所，对维持正常的生命活动是至关重要的。线粒体功能障碍与常见疾病息息相关，如心血管疾病、神经退行性疾病、糖尿病和癌症。心脏、大脑和肝脏严重依赖线粒体功能从而作为药物代谢的主要器官。此外，线粒体也是许多药物的靶点，一些药物通过诱导线粒体毒性从而引发器官毒性。

MCE 收录了 523 种线粒体毒性化合物，可作为新药研发以及疾病机制研究的工具化合物。

铜元素是所有生物酶的重要辅助因子，但如果浓度超过维持机体稳态的阈值，铜可能会导致细胞毒性。这种死亡机制被命名为“铜死亡”。

铜死亡机制不同于细胞凋亡、焦亡、坏死、铁死亡等其他已知细胞程序性死亡，铜离子通过与三羧酸循环(TCA)的脂质酰化成分结合，导致蛋白质聚集，进而导致铁-硫蛋白簇的丢失，并最终导致蛋白毒性应激和细胞死亡。已有研究表明，铜死亡的必要因素包括谷胱甘肽的存在，半乳糖和丙酮酸的线粒体代谢，谷氨酰胺代谢等。

铜死亡的靶向调控是癌症和风湿类风湿性关节炎等疾病的潜在治疗方法，例如上调LIPT1可能通过破坏线粒体中的TCA进而诱导铜死亡来抑制肿瘤的发生和发展。

MCE可以提供316种靶向铜死亡相关靶点及通路的化合物，可能对铜死亡有抑制或激活作用。MCE铜死亡化合物库库是癌症、风湿类风湿性关节炎等相关疾病药物研究的有用工具。

硼酸是一种稳定且通常无毒的基团，广泛用于现代合成中形成 C-C 和 C-杂原子键。硼酸表现出精致的可逆配位特征，可以作为分子构建工具进行探索，具有控制生物缀合物的结构和生物特性的特定机制。硼酸具有多种活性，例如抗癌、抗菌、抗病毒活性。在药物中，硼酸主要以芳基硼酸的形式存在。除了这种形式之外，含有硼酸的杂环，例如吡啶基、吡咯基和吲哚基衍生物，在药物化学中也非常有用。通过向生物活性分子引入硼酸基团进行的分子修饰已显示出可以改变选择性、物理化学和药代动力学特征，并改善现有的活性。

MCE 收录了 154 种硼酸类化合物，硼酸库可以用于癌症等疾病研究。

由真菌感染引起的高发病率和死亡率与目前有限的抗真菌药物和化合物的高毒性有关。此外，由于真菌和人类细胞之间相似度较高，使鉴定新的药物靶点充满挑战。新的抗真菌靶点还在进一步研究中，目前最常见的抗真菌靶点包括靶向真菌 RNA 合成过程及细胞壁和细胞膜成分等。真菌已经发展出多种耐药机制，如外排泵蛋白的过表达，药物靶点的过表达及改变，以及生物膜的形成等，这也强调了开发新的抗真菌药物和治疗方法的重要性。由于抗真菌药物种类有限，研究人员寻求通过不同的途径来改善治疗效果，如抗真菌药物联合给药以降低药物毒性，开发新的抗真菌药物剂型，改变传统抗真菌药物的化学结构以提高药效等。

MCE 提供 458 种具有明确抗真菌活性的化合物，MCE 抗真菌化合物库是药物再利用，联合给药研究及生物学研究的有用工具。

生物毒素又被称为自然毒素，是植物、动物、微生物所产生的对其他生命体有毒害作用的化学物质。因其具有特殊的生物活性，生物毒素目前已广泛被应用于分子生物学、生理学、药理学和各种人类疾病的临床诊断治疗中，成为天然药物开发重要来源之一。生物毒素能够特异性地结合并干扰细胞内的信号分子或受体，从而改变细胞的信号传导过程。利用这一特性，生物毒素可用于研究细胞信号通路的调控机制。例如，神经毒素-蛇毒多肽可用于研究神经递质受体、离子通道等功调控机制。另外，生物毒素还在神经疾病、心血管疾病、抗凝血、抗癌症等多个领域的药物研发中展现出巨大潜力。随着高通量筛选、结构优化、抗体-毒素偶联技术的发展，目前已有多种生物毒素或其结构类似物等成功上市，如齐考诺肽、卡多普勒、比伐卢定、依替巴肽等。

MCE可提供 84 种生物毒素，包含神经毒素，心脏毒素，霉菌毒素等。

脂质体是由二酰基链磷脂 (脂质双层) 在水溶液中自组装形成的球形或多层球形囊泡，可由天然或合成磷脂制成，具有生物相容性和低毒性。它们能够作为多种生物活性物质 (如药物、蛋白质、核酸等) 的递送载体，广泛应用于生物医学和化学研究。脂质体的主要优势包括1) 保护作用: 其双层结构能够保护包载分子免受酶解、氧化等影响，延长稳定性和活性；2) 主动靶向: 通过表面修饰可实现主动靶向，提高药物或分子在特定组织或细胞中的浓度；3) 可定制性: 脂质体的组成和结构可根据需求调整，如改变磷脂种类或添加靶向配体。这些特性使脂质体在开发新型药物递送系统、作为核酸载体用于基因转染、研究细胞摄取机制及药物释放动力学，以及开发功能性食品添加剂以提高营养成分生物利用度等领域具有重要应用价值。

MCE 收录了 138 个脂质体化合物，是进行脂质组学相关研究的良好工具。