产前双酚A暴露通过前额叶皮层RNA剪接紊乱促进子代自闭症相关行为

本研究揭示了产前双酚A(BPA)暴露通过调控自闭症相关转录因子及RNA结合蛋白(RBP)，导致前额叶皮层关键基因(如Hs3st5、Dhcr7)的可变剪接(DAS)异常，进而引发突触发生缺陷和性别特异性行为表型。研究人员采用RNA测序、高分辨率熔解曲线PCR和神经行为学分析，首次阐明环境内分泌干扰物通过转录后调控机制影响神经发育的分子途径，为自闭症谱系障碍(ASD)的环境病因学提供新证据。

　　

在神经发育障碍研究领域，自闭症谱系障碍(ASD)日益成为全球公共卫生挑战，其发病率已上升至每31名儿童中就有1例。更引人注目的是，男性患病率是女性的4倍以上。这种复杂的神经发育疾病不仅表现为社交障碍和重复行为，更与大脑关键区域——前额叶皮层的功能异常密切相关。然而，在遗传因素之外，环境因素如何参与ASD发病仍是未解之谜。

朱拉隆功大学临床化学系的Pawinee Panjabud团队在《Scientific Reports》发表的重要研究，将目光投向了无处不在的环境内分泌干扰物——双酚A(BPA)。这种广泛存在于塑料制品中的化学物质，已被证实能够穿透血脑屏障和胎盘屏障，在胎儿脑组织中蓄积。更令人担忧的是，临床研究发现ASD儿童血清和尿液中BPA水平显著升高，但环境暴露如何导致神经发育异常的具体机制仍不清楚。

研究人员采用多学科交叉方法，首先通过RNA测序技术分析了产前BPA暴露对子代大鼠前额叶皮层转录组的影响，重点关注可变剪接(Alternative Splicing)事件。采用高分辨率熔解曲线(HRM)PCR验证关键基因的剪接变异，结合免疫荧光染色观察突触形态变化，并通过开放场实验、高架十字迷宫和优势管测试等行为学分析评估ASD相关表型。

研究结果显示，在分子水平上，BPA暴露导致前额叶皮层出现性别特异性的差异可变剪接(DAS)事件：雄性1,794个，雌性1,479个。这些DAS基因与SFARI数据库中已知的ASD候选基因显著重叠，包括Hs3st5(肝素硫酸3-O-磺基转移酶5)和Dhcr7(7-脱氢胆固醇还原酶)。值得注意的是，这些基因的剪接变异主要发生在5'非翻译区(5'UTR)，可能通过影响mRNA稳定性或翻译效率发挥作用。

机制研究发现，BPA通过调控自闭症相关转录因子(如AR、YY1、TCF4)的表达，进而影响RNA结合蛋白(RBP)的表达水平。在雄性子代中，Hnrnpc、Hnrnph2和Rbms2等RBP显著下调，这些蛋白已知参与pre-mRNA加工和剪接调控。相关性分析显示，RBP表达与剪接模式呈现性别特异性关联：在雄性中，Hs3st5的包含计数(IC)与Rbm24(R=-0.811)、Sfpq(R=-0.860)和Elavl4(R=-0.890)呈负相关；而在雌性中，Dhcr7 IC与Ptbp1表达呈正相关(R=0.884)。

在细胞层面，突触发生分析揭示了BPA暴露导致的突触缺陷。免疫荧光染色显示，SYN1(突触前标记物)与PSD-95(突触后标记物)共定位显著减少，在雄性子代中尤为明显(对照组5.60±0.50个突触/10μm，BPA组3.96±0.56个突触/10μm，p=0.040)。这种突触发育异常可能是行为改变的神经基础。

行为学测试结果呈现出明显的性别二态性：雌性子代在开放场实验中表现出活动过度(移动距离增加28,388±2,732 mm vs 对照组21,535±1,841 mm，p=0.021)，在高架十字迷宫中的开臂停留时间显著减少(3.0±1.4秒 vs 对照组15.3±2.9秒，p=5.66×10^-3)，并在优势管测试中表现出更强的攻击性(获胜分数9.5±0.3 vs 对照组0.5±0.3，p=5.69×10^-7)。

这项研究的创新性在于首次阐明了环境污染物通过调控RNA剪接过程影响神经发育的完整机制：BPA→ASD相关转录因子→RBP表达改变→关键神经发育基因的可变剪接紊乱→突触发生缺陷→性别特异性行为异常。这不仅为ASD的环境病因学提供了分子水平的解释，也为开发针对RNA加工过程的干预策略提供了新思路。

从公共卫生角度看，该研究强调了对孕期BPA暴露进行严格监管的必要性。尽管美国FDA设定的无明显有害效应水平(NOAEL)为5,000 μg/kg/天，但本研究显示，即使在"安全"剂量下，BPA仍可能通过表观遗传机制影响后代神经发育。这提示当前风险评估体系可能需要考虑内分泌干扰物的非单调剂量效应和敏感发育窗口期。

未来研究可进一步探索：1)不同发育阶段BPA暴露的敏感期；2)其他环境内分泌干扰物是否具有类似机制；3)基于RNA剪接调控的早期干预策略。这些方向将有助于完善ASD的预防和治疗体系。