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综述:长链非编码RNA介导双酚A暴露诱导表观遗传改变的作用:聚焦生殖与神经发育结局
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月29日 来源:Biochemical and Biophysical Research Communications 2.5
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(编辑推荐)本综述系统阐释了环境污染物双酚A(BPA)通过干扰长链非编码RNA(lncRNA)介导表观遗传调控(如DNA甲基化、组蛋白修饰),导致跨代神经发育障碍(NDDs)的分子机制。研究整合果蝇(Drosophila melanogaster)与小鼠模型,揭示BPA通过lncRNA调控染色质架构和增强子-启动子互作,提出天然化合物(如多酚类)干预策略,为公共卫生领域推广无BPA替代品提供理论依据。
Epigenetic Mechanisms in Drosophila and Mammals
表观遗传调控通过动态分子机制(如组蛋白修饰、DNA甲基化和非编码RNA)在不改变DNA序列的前提下影响基因表达。果蝇作为模式生物,其61%蛋白编码基因与人类疾病基因存在直系同源关系,特别是神经发育相关基因如FMR1。研究证实,果蝇的lncRNA在器官发育、脑功能和应激反应中发挥关键作用,其调控机制与哺乳动物高度保守。
Impact of BPA on epigenetic regulation
双酚A(BPA)作为年产800万吨的内分泌干扰物,通过模拟雌二醇结合雌激素受体(ERα/ERβ)诱发表观遗传紊乱。≤12 mg/L的BPA暴露即可破坏中枢神经系统(CNS)分子信号通路,导致认知障碍。其核心机制涉及lncRNA异常招募染色质修饰复合物(如Polycomb组蛋白),改变印记基因Igf2的甲基化模式,这种效应可跨代传递。
Transgenerational Epigenetic Regulation and Heredity
跨代表观遗传(TEI)现象在BPA暴露模型中尤为显著。小鼠实验显示,F3代仍保留祖代BPA暴露引发的行为异常,与精原细胞中lncRNAKcnq1ot1介导的DNA甲基化印记维持相关。果蝇研究进一步揭示,lncRNAroX1通过调控X染色体剂量补偿影响神经突触可塑性。
Impact of lncRNA Dysregulation Across Species
核内lncRNA通过三维基因组拓扑重构调控增强子-启动子互作。BPA诱导的lncRNAHOTAIR异常上调可改变组蛋白H3K27me3修饰分布,导致自闭症谱系障碍(ASD)相关基因SHANK3表达沉默。值得注意的是,果蝇lncRNAhsromega在热休克反应中展现与哺乳动物同源机制。
Strategies to mitigate the impact of BPA
天然化合物展现出对抗BPA毒性的潜力:表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)通过抑制DNMT1活性逆转BPA诱导的甲基化异常;白藜芦醇可恢复lncRNAMEG3表达水平。公共卫生层面,推广不锈钢食品容器替代塑料包装可降低67%的BPA摄入风险。
Future perspective
多组学联合分析(转录组-表观组-蛋白质组)将成为解析BPA-lncRNA互作网络的新范式。建立果蝇lncRNA突变体库与人类类器官模型的交叉验证体系,有望发现跨物种保守的神经保护靶点。
Conclusion:
BPA通过lncRNA介导的表观遗传重编程是神经发育障碍的关键推手。靶向lncRNA-染色质互作界面的天然化合物,配合政策层面的BPA使用限制,构成防控神经退行性疾病的立体策略。
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