探索用于检测内分泌干扰物暴露的新生物标志物：对雌激素和雄激素受体核外信号传导途径的见解

1.本研究评估双酚A（BPA）及10种其他化学物质对健康男女单核细胞雌激素受体（ERα/β）和雄激素受体（AR）表达及外核信号传导的影响，发现BPA显著增加ERα磷酸化并调控下游性别差异信号通路，提示ERα磷酸化可作为新型ED筛查敏感指标。

曼努埃拉·奇波莱蒂（Manuela Cipolletti）|伊拉里亚·坎佩西（Ilaria Campesi）|马可·佩莱格里尼（Marco Pellegrini）|马可·菲奥凯蒂（Marco Fiocchetti）|菲利波·阿孔恰（Filippo Acconcia）|玛丽亚·马里诺（Maria Marino）

意大利罗马三大学（University Roma Tre）科学系

摘要

被归类为内分泌干扰物（Endocrine Disruptors, EDs）的合成化学物质通过干扰性激素信号传导对健康构成风险。本研究评估了双酚A（Bisphenol A, BPA）对健康男性和女性供体的人类单核细胞中ERα、ERβ和AR表达以及核外信号传导（包括ERα磷酸化）的影响，并在ERα阳性的乳腺癌细胞系（MCF-7、T47D）中测试了另外十种化学物质。BPA增加了男性和女性单核细胞中的ERα磷酸化水平，但没有改变受体水平，同时以性别依赖的方式调节下游信号传导，并减弱了DHT或E2诱导的效果。其他十种化学物质也类似地增强了ERα磷酸化，通常独立于直接受体结合。这些发现表明，ERα磷酸化是免疫细胞和上皮细胞中ED活性的敏感早期标志物，支持将其作为受体近端终点，以补充下一代ED筛查策略中的传统基于转录的检测方法。

引言

合成化学物质广泛用于消费品中，包括药品、个人护理产品、食品包装、纺织品和农药。其中，内分泌干扰物（Endocrine Disruptors, EDs）会干扰内分泌系统，破坏对生物体健康至关重要的激素稳态。EDs暴露对消费者，尤其是工人和胎儿及幼儿等脆弱人群构成了重大威胁（Ahn和Jeung，2023；Diamanti-Kandarakis等人，2009；Gore等人，2015；Vandenberg等人，2013）。因此，确定可靠的ED暴露生物标志物对于开发敏感的检测方法以评估其生物学效应至关重要。

流行病学证据表明，与性激素相关的疾病有所增加，这可能与EDs暴露有关（Yilmaz等人，2020）。许多EDs具有平面化学结构，其中包含一个酚环，这种结构非常适合核受体的大配体结合口袋，尤其是雌激素（如ERα和ERβ）和雄激素（AR）受体。这种结构相似性使EDs成为这些受体的强效配体，并成为受体介导相互作用的主要候选物质（Nadal等人，2018；Yilmaz等人，2020；Yuan等人，2023）。

ERs和AR作为配体激活的转录因子。当与激素或EDs结合时，这些受体会发生构象变化，转移到细胞核中，并与基因启动子中的转录共激活因子及雌激素或雄激素响应元件（EREs和AREs）相互作用（Ascenzi等人，2006；Campesi等人，2022）。传统的参考检测方法主要关注这些核内机制。然而，类固醇激素也可以调节缺乏响应元件的基因（例如，通过ERα调节cyclin D1），这是当前检测方法所忽略的途径。此外，ERs和AR还通过膜相关受体介导快速的核外反应。其中一部分受体会发生棕榈酰化并定位于细胞膜上（Acconcia等人，2005）。在配体结合后，它们形成多蛋白复合物，激活生长因子信号通路等信号通路。这些核外机制的生理相关性得到了具有ERα突变但保留转录活性却缺乏膜启动信号传导的敲入小鼠的支持，这些小鼠表现出不育和脂质稳态改变（Adlanmerini等人，2014）。

受体激活取决于受体亚型丰度、细胞环境、定位（细胞膜、细胞质、细胞核）和配体特性（Acconcia等人，2021；Ascenzi等人，2006；Campesi等人，2022；Franconi等人，2017）。尽管核外信号传导机制很重要，但它们并未包含在标准的ED检测策略中，这可能会限制早期生物标志物的识别并低估ED引起的内分泌干扰（Diamanti-Kandarakis等人，2009；Kortenkamp等人，2012）。

在这项研究中，我们探讨了核外ER信号传导作为ED暴露的潜在生物标志物。选择双酚A（BPA）作为模型化合物，是因为其内分泌活性已被充分研究（Batista-Silva等人，2025；Fang等人，2017；Lee等人，2013；Melzer等人，2011；Schirmer等人，2018；Szukiewicz，2023；Zhong等人，2024）。我们检测了表达ERα、ERβ和AR的健康男性和女性供体的单核细胞，以评估受体表达、ERα磷酸化和下游信号传导的变化。将BPA的效果与其他代表性EDs在人类细胞系（MCF-7和T47D）中的效应进行了比较。这些发现为核外ER通路作为ED暴露的敏感指标提供了新的见解，并支持其在下一代毒理学检测中的潜在应用。

部分摘录

参与者选择

共有十名健康的成年人（五名男性和五名女性），年龄在27至35岁之间，参与了这项研究。女性参与者具有生育能力，处于绝经前阶段，月经周期规律（28至30天）。所有人均未使用激素避孕药，并且在卵泡期进行了分析。研究方案得到了卡利亚里大学医院（Azienda Ospedaliero Universitaria, AOU Cagliari）独立伦理委员会的批准（方案编号PG/2019/6280）。所有参与者均签署了书面知情同意书。

单核细胞中的性激素受体水平

男性和女性血液单核细胞均表达所有性激素受体（ERα、ERβ和AR）。男性单核细胞中的ERα和ERβ水平显著低于女性单核细胞，而AR在两性之间的差异不显著（图1）。男性和女性细胞中所有受体的表达表明，单核细胞是研究ED暴露对性激素受体介导的快速信号传导通路影响的有效实验模型。

讨论

我们的主要目标是探究受体依赖的信号传导事件，作为人类单核细胞中内分泌干扰的候选指标，并探索其在雌激素受体阳性上皮模型中的适用性。我们最初关注BPA，这是一种典型的ED，其对ERs和AR的作用已有充分记录（Batista-Silva等人，2025；Fang等人，2017；Lee等人，2013；Zhong等人，2024），随后将分析范围扩大到根据危害性筛选出的一组化学物质。

CRediT作者贡献声明

曼努埃拉·奇波莱蒂（Manuela Cipolletti）：撰写——初稿、方法学、研究、数据管理。伊拉里亚·坎佩西（Ilaria Campesi）：撰写——审稿与编辑、撰写——初稿、方法学、研究。马可·佩莱格里尼（Marco Pellegrini）：撰写——审稿与编辑、方法学、研究。马可·菲奥凯蒂（Marco Fiocchetti）：撰写——审稿与编辑、方法学、研究。菲利波·阿孔恰（Filippo Acconcia）：撰写——审稿与编辑、撰写——初稿、研究、数据管理。玛丽亚·马里诺（Maria Marino）：撰写——审稿与编辑、撰写——初稿

利益冲突声明

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