芳香烃受体抑制miR-101a介导PM2.5有机提取物所致斑马鱼胚胎心脏畸形
来源：环境与职业医学杂志 2021年第4期北京时间：
作者：蔡畅, 黄玉洁, 陶怡舟, 陈涛, 姜岩,
摘要：背景研究表明芳香烃受体（AhR）介导大气PM2.5引起的斑马鱼胚胎心脏畸形，但其具体分子机制有待明确。小分子核糖核酸（miRNAs）等表观遗传机制在心脏发育中起重要作用，而且有报道AhR能调控miRNAs的表达。因此，PM2.5有可能通过AhR信号通路干扰miRNAs表达，从而导致心脏发育异常。目的探讨PM2.5有机提取物（EOM）激活AhR后对miR-101a的调控，以及miR-101a异常表达影响斑马鱼胚胎心脏发育的作用机制。方法收集苏州市区PM2.5并以索氏提取法提取EOM，在受精后2 h（hpf）内加入EOM（5 mg·L-1）及AhR小分子抑制剂CH223191（0.05 μmol·L-1）进行斑马鱼胚胎染毒。以吗啉寡核苷酸进行AhR基因敲减，以miR-101a类似物注射进行miR-101a过表达。在受精后72 hpf，观察各组斑马鱼胚胎发育情况，统计心脏畸形率。剖取斑马鱼胚胎心脏，提取总RNA，以实时荧光定量PCR方法检测miR-101a和elfa、gsk3β、cdc42 mRNA的表达。以在线数据库Targetscan进行斑马鱼miRNA靶基因预测，并以DAVID数据库对靶基因进行京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析。结果与DMSO对照组相比，5 mg·L-1 EOM引起72 hpf的斑马鱼胚胎心脏畸形率由5%升高至18%（P < 0.05）。EOM引起斑马鱼胚胎心脏中miR-101a表达降低至对照组的60%左右（P < 0.05），而AhR小分子抑制剂CH223191（0.05 μmol·L-1）及AhR基因敲减均对EOM所致miR-101a表达变化有拮抗作用（P < 0.05）。miR-101a类似物可减轻EOM所致的斑马鱼胚胎心脏畸形（由19%降至11%，P < 0.05）。miR-101a的预测靶基因集中于FoxO及Wnt等心脏发育相关的重要信号通路，并且Wnt通路基因gsk3β及Rho家族小分子鸟苷酸三磷酸酶cdc42的表达在EOM染毒斑马鱼胚胎心脏中升高（升高1.9倍，P < 0.001；升高1.7倍，P < 0.01），但加入miR-101a类似物后恢复正常水平（P < 0.01）。结论斑马鱼胚胎心脏中，PM2.5中的EOM激活AhR后抑制miR-101a的表达，进而通过gsk3β及cdc42等基因干扰心脏发育，引起心脏畸形。
关键词：PM<sub>2.5</sub>, 有机提取物, 芳香烃受体, miR-101a, 心脏发育, 斑马鱼胚胎,
