多氯联苯通过AXL/ESR2/DNMT3A轴介导表观遗传重编程促进子宫内膜异位症的新机制

本研究针对环境内分泌干扰物多氯联苯PCB126促进子宫内膜异位症发展的分子机制这一关键问题，通过体内外实验证实PCB126通过激活AXL/GAS6信号轴增强雌激素受体β（ESR2）活性，进而上调DNA甲基转移酶3A（DNMT3A）表达，诱导免疫微环境重编程从而驱动疾病进展。该发现不仅揭示了环境污染物促进激素敏感性疾病发展的表观遗传学机制，更为子宫内膜异位症的治疗提供了新的潜在靶点。

　　

子宫内膜异位症是一种困扰全球10%育龄女性的妇科疾病，其特征是子宫内膜组织异常生长在子宫腔外，引起慢性盆腔疼痛和不孕等严重症状。虽然其确切病因尚未完全阐明，但环境因素特别是内分泌干扰物（EDRs）的暴露日益被认为是疾病发生发展的重要推手。在众多环境污染物中，多氯联苯（PCBs）因其持久性和生物累积性备受关注，流行病学调查显示暴露于较高水平PCBs的女性罹患子宫内膜异位症的风险显著增加。其中，3,3',4,4',5-五氯联苯（PCB126）作为二噁英样PCBs中毒性最强的同系物，更是被怀疑与疾病进展密切相关。然而，PCB126究竟如何分子水平上促进子宫内膜异位症，其背后的精确机制一直笼罩在迷雾之中。

为此，研究人员在《Endocrinology》发表了创新性研究成果，揭示了PCB126通过AXL/ESR2/DNMT3A信号轴调控表观遗传和免疫微环境驱动子宫内膜异位症的新机制。为了深入探索这一问题，团队综合运用了手术诱导的小鼠子宫内膜异位自体移植模型和免疫缺陷小鼠的人源细胞异种移植模型，通过腹腔注射给予环境相关剂量的PCB126；采用蛋白质免疫印迹（Western blot）、免疫组织化学（IHC）和实时定量PCR（RT-qPCR）分析关键蛋白和基因表达；利用受体酪氨酸激酶（RTK）磷酸化阵列筛选激活的信号通路；通过荧光素酶报告基因实验检测雌激素受体转录活性；使用子宫内膜特异性Dnmt3a基因敲除（KO）小鼠模型研究该基因的功能；并对病变组织进行RNA测序（RNA-seq）分析转录组变化；所有人源组织样本均来自贝勒医学院经伦理审查批准的临床样本库。

研究结果首先证实PCB126暴露显著促进病变进展。Fig. 1显示，在自体移植小鼠模型中，PCB126处理显著增加了异位病变的体积（图1A），诱导了非典型的多层上皮结构（图1B），并提高了上皮和基质细胞中增殖标志物Ki-67的阳性率（图1C-E）。更重要的是，在人源细胞异种移植模型中，活体成像显示PCB126处理增强了异位病变的荧光素酶活性（图1F），表明其对人类子宫内膜异位同样具有促进作用。

PCB126激活SRC-1异构体/MMP9/ESR2轴。Fig. 2揭示PCB126处理提高了小鼠异位病变中类固醇受体共激活因子-1（SRC-1）异构体与全长SRC-1的比值（图2A），以及基质金属蛋白酶9（MMP9）和雌激素受体β（ESR2）的蛋白水平（图2B-C）。在人子宫内膜上皮细胞（IHEECs）中，0.1 nM PCB126同样上调了这些蛋白的表达（图2D）。机制上，PCB126特异性激活ESR2的转录活性（图2E），而对ESR1无影响（图2F），并且通过ESR2过表达实验证实PCB126促进细胞增殖主要依赖ESR2（图2G）。

PCB126通过AXL/GAS6轴增强ESR2活性。Fig. 3通过RTK磷酸化阵列发现，在异位病变中ErbB2、EGFR、MuSK和AXL的磷酸化水平显著升高（图3A-B），且PCB126处理特异性地增强了AXL和ErbB2的磷酸化（图3C-D）。使用AXL特异性抑制剂BMS-777607可有效抑制PCB126所促进的病变生长（图3E-F），证明AXL激活的关键作用。进一步机制探索发现，PCB126处理上调了AXL的配体生长停滞特异性蛋白6（GAS6）的mRNA水平（图4A-B）以及ESR2的mRNA表达（图4C-D）。功能实验表明，GAS6蛋白处理可直接增强ESR2的转录活性（图4E）。

PCB126上调异位病变中Dnmt3a的表达。Fig. 5显示，与正常子宫内膜相比，DNMT3A（而非DNMT1）在小鼠和人类的异位病变中特异性高表达（图5A-C）。PCB126暴露进一步显著提高了异位病变和在位内膜中DNMT3A的蛋白水平（图5D），IHC结果证实了其在病变上皮和基质细胞中的表达增加（图5E）。

DNMT3A是ESR2的直接靶基因并关键驱动病变进展。Fig. 6 通过对已发表的染色质免疫共沉淀测序（ChIP-seq）数据重分析，发现ESR2直接结合于Dnmt3a基因的启动子区（图6A）。在子宫内膜特异性ESR2过表达小鼠的子宫中，DNMT3A蛋白水平显著上调（图6B）。为了验证其功能，研究人员构建了子宫内膜特异性Dnmt3a基因敲除小鼠模型（图6C），发现其异位病变的体积显著小于对照组（图6D），且IHC证实病变中DNMT3A蛋白确实缺失（图6E）。

DNMT3A通过调控细胞因子介导的免疫反应促进疾病。Fig. 7 对对照和Dnmt3a KO异位病变进行的RNA-seq分析揭示了显著的转录组差异（图7A-B）。基因集富集分析（GSEA）显示，Dnmt3a缺失导致纤毛组装与运动相关通路上调（图7C），而细胞因子产生、淋巴细胞活化等免疫相关通路则显著下调（图7D）。具体而言，多个已知在子宫内膜异位症中关键的炎症细胞因子和趋化因子（如Il6, Cxcl1, Ccl2）在KO病变中表达降低（图7E）。更重要的是，负责招募调节性T细胞（Tregs）和髓源性抑制细胞（MDSCs）以形成免疫抑制微环境的关键趋化因子（如Ccl22, Ccl17, Il10）的表达也显著下降（图7F）。

本研究最终得出结论：环境污染物PCB126通过上调GAS6激活AXL受体酪氨酸激酶，进而增强ESR2的活性和表达；激活的ESR2作为转录因子直接上调DNMT3A的表达；升高的DNMT3A则通过介导DNA甲基化重编程，驱动异位病变中促炎和免疫抑制微环境的建立，最终促进子宫内膜异位症的发生与发展。该研究首次系统地揭示了从环境污染物暴露到表观遗传 reprogramming 再到免疫微环境重塑的完整分子轴（AXL/ESR2/DNMT3A），为理解环境因素如何驱动激素依赖性疾病提供了创新性框架，不仅深化了对子宫内膜异位症病因学的认识，更将为开发针对该信号轴的新型非激素疗法提供重要的理论依据和潜在的治疗靶点。