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
日期：2021-11-05
