精炼针对视黄醇诱导的致畸性的反义寡核苷酸（AOP）策略：揭示RAR/RXR过激活机制以及RXR与视黄酸和甲状腺激素信号通路之间的相互作用

《Aquatic Toxicology》：Refining the AOP for Retinoid-Induced Teratogenicity: Insights into RAR/RXR Overactivation and RXR Cross-Talk with Retinoic Acid and Thyroid Hormone signaling

　　视网膜酸（RA）信号通路干扰对脊椎动物发育毒性具有关键作用，但相关研究仍存在不足。本研究通过体外受体亲和力测试和斑马鱼胚胎形态学拯救实验，证实RAR/RXR过度激活是RA诱导胚胎毒性的分子初始事件（MIE），并揭示RXR拮抗剂UVI3003与RA存在协同激活效应，而农药Diclazuril可同时拮抗RAR和甲状腺激素受体（TR），有效缓解RA-induced craniofacial畸形、尾部畸形、视网膜层发育异常及后部 swim bladder非膨胀。研究完善了RA诱导发育毒性的AOP网络，提出RXR信号与RA/TH信号存在交叉干扰，为环境污染物多靶点毒性评估提供新依据。

　　这项研究围绕着视黄酸（RA）在脊椎动物发育中的关键作用展开，特别是探讨了RA信号通路的干扰如何导致出生缺陷。RA作为维生素A的代谢产物，在胚胎发育中起着至关重要的作用，影响从头尾轴形成到中枢神经系统发育等多个生物学过程。尽管RA信号通路在多个物种中都显示出保守性，但其在环境因素干扰下的影响仍然缺乏深入研究。因此，研究者们采用了综合的方法，包括分子机制的实验验证、生物体形态变化的观察，以及更广泛环境污染物的识别，以进一步完善关于RA诱导出生缺陷的不良结局路径（AOP）网络。

### RA信号通路在发育中的重要性

RA信号通路在胚胎发育过程中对多个器官和组织的形成至关重要。它通过调节细胞迁移、定位和分化，对发育模式的建立产生深远影响。在脊椎动物中，RA作为一种形态发生因子，通过浓度梯度的建立，调控胚胎从头到尾的发育方向。这种梯度不仅对细胞命运决定至关重要，还影响到包括骨骼形成、眼睛发育、尾部结构等关键发育过程。然而，随着环境污染物的不断增多，RA信号通路可能受到干扰，从而导致发育异常。尽管已知某些环境污染物具有干扰RA信号的能力，但这种干扰的具体机制尚未完全明确。

### 研究背景与意义

RA信号通路的干扰可能带来广泛的不良后果，包括畸形、生长迟缓和行为异常等。这些影响可能在不同的发育阶段显现，因此识别关键的敏感窗口和分子起始事件（MIE）对于评估潜在的RA干扰物质至关重要。目前，关于RA信号干扰的研究相对较少，尤其在与甲状腺激素（TH）信号的交叉影响方面。本研究通过一系列实验，不仅验证了RA信号通路的干扰如何导致畸形，还探讨了RXR信号通路的干扰是否能与RA信号通路产生协同或拮抗作用，从而影响发育结局。

### 实验设计与方法

研究者们选择了斑马鱼（*Danio rerio*）作为实验模型，因为其在生态毒理学研究中具有广泛应用。通过一系列暴露实验，研究了不同浓度的RA以及可能干扰RA信号的化合物，如BMS493（RAR反向激动剂）、UVI3003（RXR拮抗剂）和Diclazuril（TR拮抗剂）对胚胎发育的影响。实验设计考虑了不同暴露时间窗口（4-24、4-48、4-72和4-120小时后），以识别可能的敏感期。此外，研究者还使用了转基因斑马鱼（Tg:mCherry）来评估甲状腺激素信号的变化。

### 实验结果与分析

实验结果表明，BMS493和Diclazuril能够有效缓解RA引起的畸形，如颅面部结构异常、尾部畸形和眼球缩小等。这一结果确认了RAR/RXR的过度激活是RA诱导畸形的分子起始事件。相比之下，UVI3003在某些情况下反而加剧了RA的影响，如增加胚胎死亡率和导致甲状腺泡的荧光增强。这些结果不仅揭示了RA信号通路的敏感性，还提供了关于RA与TH信号交叉影响的新见解。

### 与现有研究的对比

通过与先前关于RA信号通路的研究进行对比，研究者们发现，尽管RA在多个发育阶段都发挥着作用，但其对某些结构如后部 Swim Bladder（SB）和视网膜层的影响尚未被充分研究。本研究首次确认了RAR信号在这些结构发育中的作用，为理解RA信号干扰对胚胎发育的具体影响提供了新的视角。此外，研究还表明，某些环境污染物，如Diclazuril，可能同时干扰RA和TH信号，这对环境风险评估具有重要意义。

### 对环境健康和生态毒理学的影响

研究结果强调了RA信号通路在环境健康中的重要性，特别是在生态毒理学领域。RA信号的干扰可能不仅影响个体发育，还可能通过种群层面的不良结局，如行为异常和生存率下降，对整个生态系统造成影响。因此，将RA信号通路纳入环境风险评估框架，对于识别潜在的内分泌干扰物具有重要价值。

### 未来研究方向

尽管本研究提供了重要的数据，但仍然存在一些未解决的问题。例如，某些环境污染物对RA信号的具体影响机制尚未完全明确，需要进一步的分子机制研究。此外，不同污染物之间的交互作用可能更加复杂，未来研究可以考虑在混合暴露条件下评估RA信号的干扰效应。同时，随着新的检测技术和方法的不断出现，如更精确的分子对接和生物标记物的使用，对RA信号通路的研究将更加深入。

### 总结与展望

综上所述，本研究通过系统的实验设计和分析，确认了RAR/RXR的过度激活是RA诱导畸形的关键分子起始事件，并揭示了RXR拮抗剂UVI3003与RA信号的交互作用。同时，研究还发现了Diclazuril对RA和TH信号的双重干扰作用，这为环境风险评估提供了新的思路。未来的研究应进一步探索RA信号通路与其他信号通路的交互机制，并将这些发现应用于更广泛的环境监测和风险评估策略中，以更好地理解和预防RA信号通路的干扰对生态和人类健康的影响。