1.背景微囊藻毒素（Microcystins,MCs）是由淡水蓝藻产生的一类单环七肽类化合物,在迄今发现的100余种MCs的异构体中,Microcystin-LR（MC-LR）毒性最强且分布最广。MC-LR的母体暴露会导致雄性子代小鼠前列腺发育异常,引发前列腺增生。然而 PIWI（P-element-induced wimpy testis）蛋白和 piRNA（PIWI-interacting RNA）是否参与母体MC-LR暴露后影响雄性子代小鼠前列腺增生未见报道。2.研究目的1)探究胚胎期和哺乳期MC-LR暴露对小鼠前列腺中piRNAs表达谱的影响;2)探究piRNA-DQ722010在胚胎-哺乳期MC-LR暴露导致雄性子代小鼠前列腺增生中的作用机制。3.研究方法小鼠合笼,选取孕龄12天的母鼠单独饲养,随机分配后令其自然饮用含有不同浓度MC-LR（0,10或50 μg/L）的饮用水,直到母鼠分娩后小鼠21日龄。记录流产率和每窝子代小鼠数量,组织切片以观察三组子代小鼠前列腺之间的组织形态差异。利用piRNAs芯片技术检测实验组和对照组前列腺中piRNAs表达谱的改变,筛选其中差异表达变化最大的piRNAs进行验证。在小鼠前列腺细胞系（RM-1）中进行机制研究。利用双荧光素酶报告基因实验检测piRNA-DQ722010与靶mRNA-Pik3r3的3’非翻译区（3’ UTR）的结合关系。4.研究结果在饮用含有MC-LR的实验组小鼠中,10μg/L的浓度可以导致30日龄的子代小鼠发生显著的前列腺上皮增生。验证piRNA芯片差异表达最大的piRNAs后,选择显著下调的piRNA-DQ722010进行机制研究。在细胞水平,确认piRNA-DQ722010与预测靶mRNA-Pik3r3的3’UTR之间的结合关系;同时发现小鼠前列腺组织中与增殖相关的PI3K蛋白表达显著上升。通过体内和体外实验,进一步确认MC-LR可下调的piRNA表达,激活PI3K/AKT信号通路,促进前列腺增生。另外,我们发现MC-LR还可降低Piwil4和Piwil2蛋白,提示piRNA-DQ722010的下调与这两种蛋白的表达下调直接相关。5.结论MC-LR暴露可以引起piRNA-DQ722010和PIWI蛋白的表达下降,下降的DQ722010通过调节Pik3r3的表达激活PI3K/AKT信号通路,最终导致前列腺增生。另一方面,piRNA-DQ722010的下调与Piwil4和Piwil2的表达下调直接相关。本研究的特色与创新1.发现孕期和哺乳期母鼠暴露于MC-LR,可以引起雄性子代小鼠前列腺上皮增生。2.首次发现MC-LR可改变前列腺piRNAs的表达谱。3.发现并确认MC-LR可下调前列腺组织和细胞中PIWI蛋白和piRNA-DQ722010 表达。4.发现并确认piRNA-DQ-722010可结合Pik3r3 mRNA的3’非翻译区,揭示了前列腺增生中,piRNA参与PI3K/AKT信号通路激活的机制。