中国农业大学武振龙教授课题组在霉菌毒素3-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇通过内质网应激反应诱导肝脏损伤的研究方面取得重要进展

　　本网讯 近日，中国农业大学动科学院武振龙教授在期刊《Environmental Pollution》上在线发表了题为“3-Acetyldeoxynivalenolinduces cell death through endoplasmic reticulum stress in mouse liver”的最新研究成果。

 

　　霉菌毒素是真菌产生的有毒次级代谢产物，污染粮食、肉、蛋、奶等产品，危害人类和动物的健康。呕吐毒素是饲料中常见的霉菌毒素之一，最近的检测发现，呕吐毒素在饲料原料中的污染阳性率高达100 %，最高浓度10460 ppb；在禽料和猪料的阳性率高达100%，最高浓度4165 ppb。动物摄入呕吐毒素污染的饲料后能够引起呕吐、拒食、腹泻、生长受阻、免疫机能减退、繁殖功能障碍等症状，严重时造成动物死亡，进而影响畜牧业的发展。呕吐毒素通常和其衍生化形态共同存在，其中3-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇（3-Acetyldeoxynivalenol，3-Ac-DON）就是一种呕吐毒素的乙酰化衍生物，占呕吐毒素含量的10-20%。研究表明，3-Ac-DON在谷物和谷物衍生物中的检出率达到87%，最高含量超过500 ppb，威胁着人类和动物健康，然而其影响动物健康的作用机制研究较少。

 

　　在该研究中，作者发现3-Ac-DON暴露显著诱导了小鼠肝脏氧化损伤，导致肝脏细胞凋亡、自噬和免疫细胞浸润增加。进一步研究发现，自噬抑制剂氯喹和3-甲基腺嘌呤能够部分缓解3-Ac-DON引起的细胞凋亡和肝损伤。而且，本研究还发现3-Ac-DON处理后，小鼠肝脏内质网超微结构发生改变，p-IRE1α、p-PERK及下游靶点蛋白表达量升高，提示着肝脏未折叠蛋白反应（UPR）的激活。重要的是，3-Ac-DON诱导的内质网应激、氧化损伤、细胞凋亡、免疫细胞浸润和炎性细胞因子mRNA水平的升高被内质网应激抑制剂4-苯基丁酸（4-PBA）显著消除，表明UPR信号在3-Ac-DON暴露导致的肝脏细胞损伤中起着关键作用。这项研究首次发现了3-Ac-DON暴露能够诱导小鼠肝脏细胞凋亡和自噬，其中，诱导的细胞自噬是一种促凋亡反应。研究成果也揭示了恢复内质网功能可能是缓解3-Ac-DON对动物肝脏有害影响的一种预防策略。

 

　　我校动物科技学院武振龙教授为该论文通讯作者，动物科技学院2018级博士生贾海为论文第一作者。我校生物学院王超老师在动物实验方面提供了大力支持，动物科技学院杨鹰副教授对论文给予了指导和帮助。该工作获得了国家自然科学基金、“111计划”学科创新引智基地、中国农业大学“2115人才培育发展支持工程”等项目的资助。

 

　　另外，武振龙教授课题组的刘宁博士还通过体外试验探究了3-Ac-DON通过诱导溶酶体膜透化和自噬流阻断介导巨噬细胞凋亡的机制，该成果于2020年发表在同一期刊《Environmental Pollution》，题为“3-Acetyldeoxynivalenol induces lysosomal membrane permeabilization-mediated apoptosis and inhibits autophagic flux in macrophages”。

 

　　文章链接https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0269749121008204?via%3Dihu