转录组学揭示苦马豆素毒性机制及芳烃受体通路激活的解毒作用

本研究针对豆科毒草（如棘豆属与黄芪属植物）中苦马豆素（swainsonine）的毒性机制不明问题，通过大鼠肾小管上皮细胞（RTECs）全转录组分析，首次发现苦马豆素通过激活芳烃受体（AhR）调控的异生物质代谢通路（如Cyp1a1、Cyp1b1等基因上调）实现解毒，为防治家畜疯草中毒提供了新干预靶点。

　　

疯草（Locoweed）是棘豆属（Oxytropis）和黄芪属（Astragalus）有毒植物的统称，其含有的苦马豆素（swainsonine）可导致家畜神经和肾脏损伤，造成重大畜牧业经济损失。尽管已知苦马豆素通过抑制α-甘露糖苷酶（α-mannosidase）引发糖代谢紊乱，但其毒性动态和细胞解毒机制尚不明确。中国农业科学院的研究团队在《Food and Chemical Toxicology》发表研究，首次通过全转录组测序揭示苦马豆素激活芳烃受体（Aryl Hydrocarbon Receptor, AhR）通路的解毒机制。

研究采用大鼠肾小管上皮细胞模型，通过RNA-seq技术分析mRNA、lncRNA、circRNA和miRNA表达谱，结合生物信息学筛选差异基因。关键实验技术包括：非靶向全转录组测序（检测41,246 mRNAs和21,763 lncRNAs）、保守性分析（phastCons软件）、qPCR验证及通路富集分析（KEGG/GO）。

初始表征转录组
测序鉴定出四类RNA分子，其中差异表达的mRNA和ncRNA显著富集于异生物质代谢-细胞色素P450（xenobiotic metabolism-cytochrome P450）和胆汁分泌通路。

AhR通路激活
苦马豆素处理显著上调AhR经典靶基因Cyp1a1、Cyp1b1、AhRR和Nqo1，以及II相解毒酶Gsta2/Gsta3/Gsta5，表明AhR介导的解毒通路被激活。

讨论与结论
该研究首次证明苦马豆素通过AhR调控的异生物质代谢途径解毒，突破传统仅关注α-甘露糖苷酶抑制的毒性机制认知。AhR通路激活可能成为防治疯草中毒的新策略（如外源AhR激动剂开发）。研究还发现非编码RNA（如circRNA-miRNA-mRNA网络）参与毒性调控，为后续机制研究提供方向。

局限性在于未明确苦马豆素是否直接结合AhR，且体内验证有待开展。但这项研究为理解吲哚里西啶生物碱（indolizidine alkaloids）的毒理动力学和解毒策略奠定了重要基础。