乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)通过TLR4介导的炎症通路导致卵巢功能障碍和女性不孕的多组学机制研究

为解决环境塑化剂乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)的生殖毒性机制不明问题，研究人员通过整合网络毒理学、转录组学和孟德尔随机化方法，首次揭示ATBC通过TLR4介导的PI3K-AKT/NF-κB通路引发卵巢功能损伤和女性不孕。该研究鉴定出19个卵巢损伤和30个不孕核心靶点，证实TLR4突变可降低24%不孕风险(OR=0.76)，为环境污染物致生殖障碍提供新干预靶点。

　　

在现代社会，塑料制品中的化学添加剂正悄然威胁着人类生殖健康。作为邻苯二甲酸酯类塑化剂的替代品，乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)因其"环保安全"的标签被广泛应用于食品包装和医疗器械。然而，越来越多的证据显示，即使0.01μg/ml的ATBC就可能导致卵泡发育停滞，但具体分子机制始终成谜。全球约15%育龄夫妇面临不孕困扰，其中环境污染物贡献率持续攀升，阐明ATBC的生殖毒性机制迫在眉睫。

广东省某医院的研究团队在《Journal of Ovarian Research》发表突破性成果，通过创新性整合网络毒理学、转录组验证和遗传流行病学方法，首次绘制出ATBC致卵巢损伤的分子图谱。研究发现ATBC通过激活Toll样受体4(TLR4)介导的炎症风暴，引发卵泡凋亡和氧化应激，最终导致不孕。这一发现不仅解开了环境污染物致生殖障碍的黑箱机制，更为临床干预提供了精准靶点。

研究采用四大关键技术：1) 通过ChEMBL和STITCH数据库挖掘ATBC作用靶点，结合GeneCards筛选卵巢损伤/不孕相关基因；2) 利用STRING构建蛋白互作网络，采用Cytoscape拓扑分析鉴定核心靶点；3) 基于GSE120103和GSE232306数据集验证差异表达基因；4) 采用两样本孟德尔随机化(2SMR)分析TLR4遗传变异与不孕的因果关系，并通过CB-Dock2完成分子对接验证。

研究结果部分：

1. Targets of ATBC-associated ovarian damage and infertility
   通过数据库交叉分析鉴定出137个卵巢损伤相关靶点和143个不孕相关靶点，其中TNF、SRC和BCL2在两类表型中均呈现高度连接性。

2. Protein-protein interaction networks
   PPI网络分析显示，卵巢损伤网络包含1530个相互作用边，节点平均连接度达22.3；不孕网络则呈现1345个边，平均连接度18.8。拓扑分析筛选出19个卵巢损伤核心靶点和30个不孕核心靶点。

3. GO and Pathway Enrichment Analysis
   KEGG富集揭示ATBC主要干扰癌症通路、C型凝集素受体信号和凋亡通路。PI3K-AKT通路在两类表型中均显著富集，涉及HSP90AA1、PTK2等关键分子。

4. Drug-pathway-target-disease network
   构建的"药物-通路-靶点-疾病"网络发现8条共同通路，包括PI3K-AKT和NF-κB等经典通路，其中MMP2、NFKB1等18个基因构成核心调控模块。

5. Expression validation
   转录组验证显示：在子宫内膜异位症不孕患者中，ESR1表达异常升高2.1倍；卵巢储备功能减退(DOR)患者中，CASP3和SRC表达分别上调1.8倍和1.5倍。

6. Mendelian randomization analysis
   孟德尔随机化发现TLR4基因位点(rs2039954)每增加1个单位评分，不孕风险降低24%(β=-0.2，P=0.049)，提示TLR4激活可能具有生殖保护作用。

7. Molecular docking analysis
   分子对接证实ATBC与关键靶点结合能显著：ESR1(-7.5 kcal/mol) > PTGS2(-6.7 kcal/mol) > TNF(-6.5 kcal/mol)，其中TLR4结合能为-4.8 kcal/mol，提示直接相互作用。

该研究开创性地提出"TLR4-PI3K/AKT-凋亡"轴是ATBC生殖毒性的核心机制。环境剂量ATBC通过结合TLR4触发炎症级联反应，一方面激活CASP3介导的卵泡凋亡，另一方面抑制ESR1的激素调控功能，双重打击导致卵巢储备耗竭。值得注意的是，遗传学证据显示内源性TLR4激活反而具有保护效应，这种"剂量-效应悖论"提示TLR4可能成为环境生殖毒性的"分子开关"。研究不仅为塑料制品安全评估提供新生物标志物，更启示通过精准调控TLR4活性可能逆转环境污染物导致的生育力下降。未来需重点探索ATBC暴露剂量与TLR4动态表达的定量关系，以及靶向TLR4的干预策略在临床应用中的可行性。