鞣花酸通过调控氧化应激和线粒体功能修复玉米赤霉烯酮诱导的卵巢储备功能损伤的机制研究

《Ecotoxicology and Environmental Safety》：Alleviating effect of ellagic acid on ovarian reserve function injury induced by zearalenone and its mechanism

本研究针对玉米赤霉烯酮（ZEA）对卵巢颗粒细胞（OGCs）和雌性动物生殖系统的毒性作用，探讨了天然抗氧化剂鞣花酸（EA）的保护机制。通过体外和体内实验，研究人员发现EA能有效缓解ZEA诱导的氧化应激、内质网应激（ERS）、线粒体功能障碍和激素分泌紊乱，显著降低细胞凋亡率并恢复卵巢功能。该研究为开发缓解ZEA生殖毒性的新型植物源性保护剂提供了理论依据，对保障畜牧业和人类生殖健康具有重要意义。

　　

在农业生产和饲料储存过程中，霉菌污染一直是威胁动物和人类健康的重要问题。其中，由镰刀菌产生的玉米赤霉烯酮（ZEA）作为一种常见的霉菌毒素，广泛存在于玉米、小麦等谷物中，其污染率全球超过70%，每年因霉菌毒素污染的农产品造成的经济损失高达93.2亿美元以上。ZEA的化学结构与天然雌激素相似，能够竞争性结合雌激素受体，干扰动物体内激素的合成与分泌，导致生殖系统损伤。在雌性动物中，ZEA可引发卵巢颗粒细胞（OGCs）凋亡、卵泡闭锁、激素水平紊乱等问题，严重时甚至导致生育能力下降。目前，如何安全、经济地缓解ZEA的毒性成为研究热点，而植物提取物和天然抗氧化剂因其低毒性和易获取的特点受到广泛关注。鞣花酸（EA）作为一种天然植物多酚，具有较强的抗氧化活性，已有研究表明其在改善卵母细胞成熟率和胚胎发育方面具有潜力，但其是否能缓解ZEA诱导的生殖损伤及其具体机制尚不明确。为此，研究人员在《Ecotoxicology and Environmental Safety》上发表了题为“Alleviating effect of ellagic acid on ovarian reserve function injury induced by zearalenone and its mechanism”的论文，系统探讨了EA对ZEA毒性作用的缓解机制。

本研究结合体外细胞实验和体内动物模型，采用细胞计数试剂盒-8（CCK-8）检测细胞活力，流式细胞术分析细胞凋亡率，Western blot检测凋亡相关蛋白（如caspase-3、caspase-9、PCNA、Bcl-2/Bax）表达，实时荧光定量PCR（RT-qPCR）测定内质网应激基因（ERN1、XBP1、ATF6）和线粒体功能基因（ATP5A1、CLPP）的mRNA水平，JC-1荧光探针法检测线粒体膜电位（MMP），试剂盒法测定超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）、总抗氧化能力（T-AOC）等氧化应激指标，酶联免疫吸附试验（ELISA）分析激素（E2、GnRH、LH、FSH、P4）和免疫因子（TNF-α、IL-10）水平。实验所用卵巢颗粒细胞来源于贵州黑山羊，小鼠模型为SPF级KM小鼠。

4.1 EA抑制ZEA诱导的OGCs活力下降

通过CCK-8法确定ZEA对OGCs的半抑制浓度（IC₅₀）为86.78?±?0.74?μM，并发现40?μM ZEA可显著抑制细胞活力（P?

4.2 EA抑制ZEA诱导的OGCs凋亡

流式细胞术结果显示，ZEA处理显著增加了OGCs的早期、晚期和总凋亡率（P?

4.3 EA逆转ZEA诱导的MMP去极化和功能基因表达失调

JC-1检测发现ZEA导致MMP显著下降（P?

4.4 EA缓解ZEA诱导的OGCs氧化还原稳态失衡

ZEA处理使细胞内活性氧（ROS）和MDA水平显著升高（P?

4.5 EA抑制ZEA诱导的E2分泌紊乱

ZEA显著上调了雌激素受体基因ESR1的mRNA表达（P?

4.6 EA逆转ZEA引起的小鼠血清抗氧化和免疫因子水平变化

在体内实验中，ZEA显著提高了小鼠血清中TNF-α和MDA水平（P?

4.7 EA缓解ZEA诱导的小鼠生殖毒性

ZEA处理导致小鼠卵巢指数下降（P?

综合讨论部分指出，ZEA通过诱导氧化应激、内质网应激、线粒体功能障碍和激素分泌紊乱，导致卵巢颗粒细胞凋亡和动物生殖能力下降。EA作为一种天然抗氧化剂，能有效清除自由基、增强抗氧化酶活性、抑制内质网应激通路、恢复线粒体功能，并调控雌激素受体及相关合成酶的表达，从而缓解ZEA的毒性作用。该研究不仅阐明了ZEA生殖毒性的多机制网络，还揭示了EA的保护潜力，为开发植物源性解毒剂提供了理论支持，对防治ZEA污染引起的生殖健康问题具有重要应用价值。