中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)武振龍教授課題組在霉菌毒素3-乙酰脫氧雪腐鐮刀菌烯醇通過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)誘導(dǎo)肝臟損傷的研究方面取得重要進(jìn)展

　　本網(wǎng)訊 近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)科學(xué)院武振龍教授在期刊《Environmental Pollution》上在線(xiàn)發(fā)表了題為“3-Acetyldeoxynivalenolinduces cell death through endoplasmic reticulum stress in mouse liver”的最新研究成果。

 

　　霉菌毒素是真菌產(chǎn)生的有毒次級(jí)代謝產(chǎn)物，污染糧食、肉、蛋、奶等產(chǎn)品，危害人類(lèi)和動(dòng)物的健康。嘔吐毒素是飼料中常見(jiàn)的霉菌毒素之一，最近的檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，嘔吐毒素在飼料原料中的污染陽(yáng)性率高達(dá)100 %，最高濃度10460 ppb；在禽料和豬料的陽(yáng)性率高達(dá)100%，最高濃度4165 ppb。動(dòng)物攝入嘔吐毒素污染的飼料后能夠引起嘔吐、拒食、腹瀉、生長(zhǎng)受阻、免疫機(jī)能減退、繁殖功能障礙等癥狀，嚴(yán)重時(shí)造成動(dòng)物死亡，進(jìn)而影響畜牧業(yè)的發(fā)展。嘔吐毒素通常和其衍生化形態(tài)共同存在，其中3-乙酰脫氧雪腐鐮刀菌烯醇（3-Acetyldeoxynivalenol，3-Ac-DON）就是一種嘔吐毒素的乙?；苌?，占嘔吐毒素含量的10-20%。研究表明，3-Ac-DON在谷物和谷物衍生物中的檢出率達(dá)到87%，最高含量超過(guò)500 ppb，威脅著人類(lèi)和動(dòng)物健康，然而其影響動(dòng)物健康的作用機(jī)制研究較少。

 

　　在該研究中，作者發(fā)現(xiàn)3-Ac-DON暴露顯著誘導(dǎo)了小鼠肝臟氧化損傷，導(dǎo)致肝臟細(xì)胞凋亡、自噬和免疫細(xì)胞浸潤(rùn)增加。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，自噬抑制劑氯喹和3-甲基腺嘌呤能夠部分緩解3-Ac-DON引起的細(xì)胞凋亡和肝損傷。而且，本研究還發(fā)現(xiàn)3-Ac-DON處理后，小鼠肝臟內(nèi)質(zhì)網(wǎng)超微結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，p-IRE1α、p-PERK及下游靶點(diǎn)蛋白表達(dá)量升高，提示著肝臟未折疊蛋白反應(yīng)（UPR）的激活。重要的是，3-Ac-DON誘導(dǎo)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、氧化損傷、細(xì)胞凋亡、免疫細(xì)胞浸潤(rùn)和炎性細(xì)胞因子mRNA水平的升高被內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激抑制劑4-苯基丁酸（4-PBA）顯著消除，表明UPR信號(hào)在3-Ac-DON暴露導(dǎo)致的肝臟細(xì)胞損傷中起著關(guān)鍵作用。這項(xiàng)研究首次發(fā)現(xiàn)了3-Ac-DON暴露能夠誘導(dǎo)小鼠肝臟細(xì)胞凋亡和自噬，其中，誘導(dǎo)的細(xì)胞自噬是一種促凋亡反應(yīng)。研究成果也揭示了恢復(fù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能可能是緩解3-Ac-DON對(duì)動(dòng)物肝臟有害影響的一種預(yù)防策略。

 

　　我校動(dòng)物科技學(xué)院武振龍教授為該論文通訊作者，動(dòng)物科技學(xué)院2018級(jí)博士生賈海為論文第一作者。我校生物學(xué)院王超老師在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方面提供了大力支持，動(dòng)物科技學(xué)院楊鷹副教授對(duì)論文給予了指導(dǎo)和幫助。該工作獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金、“111計(jì)劃”學(xué)科創(chuàng)新引智基地、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)“2115人才培育發(fā)展支持工程”等項(xiàng)目的資助。

 

　　另外，武振龍教授課題組的劉寧博士還通過(guò)體外試驗(yàn)探究了3-Ac-DON通過(guò)誘導(dǎo)溶酶體膜透化和自噬流阻斷介導(dǎo)巨噬細(xì)胞凋亡的機(jī)制，該成果于2020年發(fā)表在同一期刊《Environmental Pollution》，題為“3-Acetyldeoxynivalenol induces lysosomal membrane permeabilization-mediated apoptosis and inhibits autophagic flux in macrophages”。

 

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