综述：一种实用的上游网络机制：通过降低酶活性和类固醇激素的产生来干扰类固醇的生成过程，从而为不良结局路径（Adverse Outcome Pathway）的形成创造条件

《Reproductive Toxicology》：A pragmatic upstream network for disrupted steroidogenesis through reduced enzyme activity and steroid hormone production for Adverse Outcome Pathway building

构建了减少甾体生成的上游AOP网络，整合AOP-Wiki现有内容并补充新关键事件与关系，聚焦激素水平和酶活性变化对哺乳动物生殖的影响，为OECD H295R试验方法扩展提供机制支持。

　　甾体生成（Steroidogenesis）是生物体内一系列复杂的生化过程，涉及胆固醇转化为多种类固醇激素，包括孕激素、糖皮质激素、盐皮质激素以及性激素，如雄激素和雌激素。这一过程对于哺乳动物的发育、生殖和整体生理平衡至关重要。随着环境内分泌干扰物（Endocrine Disrupting Chemicals, EDCs）对生态和人类健康的影响日益受到关注，构建一个全面且可扩展的甾体生成不良结局途径（Adverse Outcome Pathway, AOP）网络成为科学研究和监管决策中的关键课题。本文探讨了如何通过建立一个上游网络，以“减少甾体生成”为核心，系统整合关键事件（Key Events, KEs）和关键事件关系（Key Event Relationships, KERs），为后续的AOP网络开发提供基础。

### 甾体生成与内分泌干扰物

甾体生成是生命活动中不可或缺的环节，其核心在于胆固醇的转化。在细胞内，胆固醇首先被运输到线粒体膜上，这一过程由甾体生成急性调节蛋白（StAR）介导。随后，胆固醇在多种酶的催化下转化为不同的类固醇激素。这些激素不仅在生殖系统中起着关键作用，还在调节生理机能、维持代谢平衡和应激反应中扮演重要角色。然而，环境中的许多化学物质，如某些农药、塑料添加剂和工业化学品，可能通过干扰这一过程，导致激素水平失衡，从而引发一系列不良健康效应。

### AOP框架的意义

AOP框架为理解化学物质对生物体的毒性作用提供了一种结构化的机制描述方式。它通过描述从分子初始事件（Molecular Initiating Events, MIEs）到不良结局（Adverse Outcomes, AOs）之间的生物学事件链，帮助监管机构进行基于机制的化学风险评估。然而，单个AOP往往过于简化，难以全面反映生物系统的复杂性。因此，构建AOP网络（AOP Networks）成为一种更有效的策略，这些网络由多个相互关联的AOP组成，共享至少一个关键事件，从而更好地捕捉复杂的生物机制。

### 建立上游甾体生成网络

本文的重点是构建一个上游网络，专门针对“减少甾体生成”的情况。该网络旨在涵盖与哺乳动物生殖和发育相关的激素和酶的活动变化。为了实现这一目标，研究团队对AOP-Wiki中已有的甾体生成相关内容进行了全面梳理，并补充了尚未纳入的KEs和KERs。通过对近期综述文章和专家意见的整合，团队确定了多个关键的酶和激素，如CYP11A1、3β-HSD、CYP17A1和17β-HSD3，以及它们在甾体生成过程中的作用。

在这一网络中，减少的酶活性或激素水平被视为核心的不良事件。例如，StAR的表达减少会导致胆固醇运输受阻，进而影响后续的激素合成。此外，CYP17A1的抑制会影响DHEA和雄烯二酮的生成，而17β-HSD3的活性降低则会影响睾酮的合成。这些事件之间的关系通过KERs进行描述，明确了从初始的分子变化到最终的不良结局的传导路径。

### 网络的扩展与应用

当前的“S网络”主要聚焦于甾体生成的两个主要途径：Δ4途径和Δ5途径。Δ4途径在啮齿类动物中较为常见，而Δ5途径则在人类和其他哺乳动物中更为重要。这一网络不仅涵盖了主要的性激素，还考虑了与生殖相关的激素如孕酮，以及可能影响神经系统的神经甾体。通过这些KEs和KERs的整合，研究团队希望构建一个具有广泛适用性的上游网络，以便将其连接到其他相关的AOP，如反雄激素作用或雌激素信号干扰。

此外，研究团队还考虑了甾体生成的替代路径，即所谓的“后门”途径（backdoor pathway）。这一途径在某些物种中已被描述，包括有袋动物和人类。它允许在不依赖睾酮的情况下生成二氢睾酮（DHT），一种重要的雄激素。后门途径的存在强调了甾体生成网络的复杂性，也提示了未来研究需要更全面地涵盖这些替代路径。

### 与现有检测方法的结合

在实际应用中，甾体生成的评估通常依赖于体外检测方法，如OECD验证的H295R细胞系实验。H295R细胞是一种来源于人肾上腺的癌细胞系，能够模拟正常的甾体生成过程。然而，目前该实验主要用于检测睾酮和雌二醇（E2）水平的变化，作为评估甾体生成干扰的指标。尽管如此，该方法在识别内分泌干扰物方面具有重要意义，尤其在早期筛查中。为了提高其预测能力，OECD正在评估是否可以将更多的甾体激素纳入检测范围。

然而，扩展H295R实验也带来了挑战。例如，增加激素种类可能导致结果的不确定性，因为体外环境中激素水平的变化可能与体内实际情况不一致。因此，如何在体外实验中更准确地预测体内不良结局，是未来研究需要解决的问题。上游网络的建立可以为这一问题提供有价值的参考，帮助理解不同激素水平变化背后的生物学机制。

### 网络的潜在应用

该上游网络不仅为甾体生成相关的不良结局提供了基础，还可能与其他AOP网络相连接。例如，与反雄激素作用网络相连，可以揭示雄激素信号干扰的潜在机制；与雌激素信号网络相连，则有助于理解雌激素水平变化对生殖和发育的影响。此外，该网络还可以用于评估与甾体生成相关的其他不良结局，如生殖器官畸形、生育能力下降以及内分泌相关疾病。

### 未来发展方向

尽管当前的网络已经涵盖了多个关键事件和关系，但仍有许多潜在的KEs和KERs尚未被完全描述。例如，酶表达水平的变化也可能影响甾体生成，这在未来的网络开发中值得进一步研究。此外，激素比例的变化，如雌激素与孕激素的比例，可能提供更丰富的机制信息，有助于区分不同化学物质的毒性作用。因此，研究团队建议在AOP-Wiki中增加相关KEs，以更好地支持监管决策。

### 结论

甾体生成的平衡对维持正常的生理功能至关重要，其失衡可能导致多种健康问题。通过构建一个以“减少甾体生成”为核心的上游网络，研究团队希望为未来的AOP网络开发提供坚实的基础。该网络不仅有助于理解化学物质对甾体生成的干扰机制，还可能促进体外检测方法的优化，减少不必要的动物实验。然而，随着网络的扩展，也需要更加谨慎地评估其预测能力和适用范围，以确保其在监管决策中的有效性。未来的研究应继续完善这一网络，并探索其在不同生物系统中的应用，从而更好地应对环境内分泌干扰物带来的挑战。