产前接触双酚A会以性别依赖的方式干扰发育中的小脑中RNA结合蛋白介导的剪接调控及突触形成

《Biology of Sex Differences》：Prenatal BPA exposure perturbs RNA-binding protein-mediated splicing regulation and synaptogenesis in the developing cerebellum in a sex-dependent manner

　　

摘要

背景

自闭症谱系障碍（ASD）是一种普遍的神经发育性疾病，其特征为社交沟通缺陷，且患病率存在男性偏倚。最新研究提示，产前接触双酚A（BPA）可能会扰乱与ASD相关的神经发育进程。虽然小脑越来越被认为与ASD的病理生理机制有关，但妊娠期BPA暴露对其转录后可变剪接机制的影响至今仍不明确。

方法

在本研究中，我们探讨了产前BPA暴露对新生大鼠小脑可变剪接情况的性别差异影响。我们利用RNA-seq技术分析差异性可变剪接事件，通过Ingenuity Pathway Analysis（IPA）预测相关生物功能及典型通路，并构建可变剪接基因的相互作用网络。为探索潜在的上游调控机制，我们进行了计算机分子对接分析，同时运用高分辨率熔解法（HRM）qRT-PCR技术验证选定的剪接事件。此外，我们还通过MTS检测法评估原代小脑神经元的存活状况，并观察Syn1/Psd95蛋白点的共定位情况，以分析细胞表型变化。

结果

产前BPA暴露会导致新生大鼠小脑中与ASD相关通路相关的基因出现广泛的可变剪接现象。据我们所知，这是首项通过分子对接分析预测BPA与多种候选RNA结合蛋白（RBPs），如CPEB1、RALYL、HNRNPDL和ACO1之间存在有利相互作用的研究。我们的研究结果支持这样一种观点：BPA可能会干扰RBP相关的剪接调控，例如在雄性大鼠中改变染色质调节因子Ccar1的剪接方式。这些分子和细胞学发现还伴随着神经元存活率及突触蛋白点数量在性别间的差异——雄性原代小脑神经元的MTS存活信号更强，但Psd95和Syn1蛋白点密度显著降低；而雌性神经元则表现出突触蛋白点共定位增强，但存活率较低。

结论

本研究认为，产前BPA可能通过影响RBP相关的可变剪接机制，进而作用于与ASD相关的神经发育通路，例如在雄性大鼠中改变Ccar1的剪接方式，最终导致不同的细胞表型。总体而言，这些研究结果表明发育中的小脑是产前BPA暴露的敏感靶标，同时也表明可变剪接是与ASD生物学机制相关的潜在通路。