Sex-Specific sRNA Signatures in Rat Liver Reveal Divergent Alterations Following Perinatal Exposure to Glyphosate and Its Mixture with 2,4-D and Dicamba.
Int J Mol Sci · 2026 · 27 · PMID 42196204 · 등급5 동물·현장 동물시험 · 비발암 건강영향 > 발달·태아기 · 포유동물
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초록 전문 번역 · gemma4:e4b
태아기 환경 독소에 대한 노출은 규제 관련 용량에서도 임상적으로 중요한 발달 창(critical developmental windows) 동안 분자 프로그래밍을 방해할 수 있으며, 이는 장기적인 장기 기능 및 질병 위험과 관련이 있다. 본 연구에서는 비호지킨림프종(NHL) 발생 전후에 글리포세이트를 유럽 연합(EU) 허용 일일 섭취량(ADI) 용량(0.5 mg/kg 체중/일), 무독성 관찰 수준(NOAEL; 50 mg/kg 체중/일), 그리고 각각의 ADI로 2,4-D (0.3 mg/kg 체중/일) 및 디캄바 (0.02 mg/kg 체중/일)와 혼합하여 노출시킨 후 Wistar 랫트에서 성별 특이적인 간 마이크로RNA(miRNA) 반응을 조사하였다. 소형 RNA 시퀀싱을 이용하여 수컷과 암컷에서 뚜렷한 miRNA 발현 프로파일을 확인하였으며, 혼합물 처리가 가장 현저한 차이를 유도하였다 (수컷과 암컷 사이에 52개의 차등 발현 miRNA). 검증된 miRNA 표적에 대한 기능적 농축 분석 결과, 수컷에서는 세포자멸사(apoptotic), 종양유발성(oncogenic), 및 스트레스 관련 경로의 활성화가 관찰되었으며, 항상성 유지 및 항섬유화 조절 인자의 하향 조절이 나타났다. 암컷에서는 호르몬 신호 전달, 발달 및 조직 재생과 관련된 miRNA의 억제가 보여 내분비계 및 적응 장애를 시사하였다. 본 연구 결과는 독성학적 평가에서 성별과 민감한 발달 단계에 따른 영향을 결정하는 것의 중요성을 강조하며, 이는 수컷과 암컷이 외인성 물질에 반응하는 데 관여하는 상이한 조절 프로그램이 존재할 수 있기 때문이다. 확인된 miRNA들은 초기 생애 시기 제초제 노출 후 간 기능 장애의 조기 바이오마커를 나타낼 수 있으며, 향후 위험 평가에서 그 유용성을 뒷받침한다.ORIGINAL ABSTRACT
Perinatal exposure to environmental toxicants, even at regulatory relevant doses, can disrupt molecular programming during critical developmental windows, with long-term consequences for organ function and disease risk. We investigated sex-specific hepatic microRNA (miRNA) responses in Wistar rats following perinatal exposure to glyphosate at European Union (EU) acceptable daily intake (ADI) dose (0.5 mg/kg bw/day), at no-observed-adverse-effect level (NOAEL; 50 mg/kg bw/day), and mixed with 2,4-D (0.3 mg/kg bw/day) and dicamba (0.02 mg/kg bw/day), each at their ADI. Using small RNA sequencing, we identified distinct miRNA expression profiles in males and females, with the mixture inducing the most pronounced divergence (52 differentially expressed miRNAs between males and females). Functional enrichment analysis of validated miRNA targets revealed activation of apoptotic, oncogenic, and stress-related pathways in males, alongside downregulation of homeostatic and anti-fibrotic regulators. Females showed suppression of miRNAs involved in hormone signaling, development, and tissue regeneration, suggesting endocrine and adaptive disruption. Our findings highlight the importance of determining effects based on sex and sensitive developmental stages in toxicological assessment, since different regulatory programs may be involved in the response of males and females to xenobiotics. The identified miRNAs may represent early biomarkers of hepatic dysfunction following early-life herbicide exposure, supporting their utility in future risk evaluations.| 저자 | Nechalioti, P. M.; Kyrgiafini, M. A.; Vardakas, P.; Skaperda, Z.; Tekos, F.; Nepka, C.; Mesnage, R.; Antoniou, M. N.; Docea, A. O.; Mamuris, Z.; Kouretas, D. |
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| 저널 | International journal of molecular sciences |
| 권·호·쪽 | 27(10) |
| PMID | 42196204 |
| DOI | 10.1093/bioinformatics/btz931 |
| MeSH | Animals; Glyphosate; Female; Glycine; MicroRNAs; Liver; Male; 2,4-Dichlorophenoxyacetic Acid; Rats; Pregnancy; Dicamba; Rats, Wistar; Prenatal Exposure Delayed Effects; Herbicides; Gene Expression Profiling |