UDP-糖基转移酶(UGTs)缓解脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)对昆明小鼠生长性能及肠道损伤的毒性作用

【字体: 时间:2025年05月24日 来源:Scientific Reports 3.8

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  针对脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)污染导致的动物生长迟缓和肠道损伤问题,研究人员探究了UDP-糖基转移酶(UGTs)的解毒作用。通过建立DON暴露的昆明小鼠模型,发现UGTs能显著改善肠道屏障功能、减少氧化应激并调节凋亡相关基因表达,为饲料添加剂开发提供新策略。

  

论文解读
霉菌毒素脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)是全球谷物污染的主要元凶,不仅造成每年数十亿元的经济损失,更通过抑制动物生长、破坏肠道屏障和诱发免疫缺陷威胁畜牧业安全。尽管植物源UDP-糖基转移酶(UGTs)已被证实可将DON转化为低毒产物D3G,但其在动物体内的应用机制仍是空白。为此,广东省海大集团农业农村部微生态资源培育与利用重点实验室的Jiaxu Liu、Xue Ling等团队在《Scientific Reports》发表研究,首次揭示牛源UGTs对DON暴露小鼠的全面保护作用。

研究采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)、氧化应激指标检测(T-SOD/GSH/MDA)和肠道组织病理分析(H&E染色)等关键技术,以60只3周龄雄性昆明小鼠为对象,设立对照组(CON)、免疫抑制剂环磷酰胺(CTX)组、DON暴露(12 mg/kg)联合CTX组及UGTs干预(1 mg/kg)组。

生长性能:DON暴露组小鼠终体重(FW)显著低于对照组(p<0.05),而UGTs干预使FW恢复至正常水平,证实UGTs可逆转DON导致的生长迟缓。

肠道病理与屏障功能:DON组小鼠十二指肠绒毛断裂萎缩,绒毛长度/隐窝深度比值下降,血清D-乳酸(肠通透性标志物)升高(p<0.05)。UGTs显著修复绒毛结构,上调紧密连接蛋白occludin和claudin-5基因表达,表明其通过物理屏障重建降低肠漏。

氧化应激与免疫调节:DON组肝脏超氧化物歧化酶(T-SOD)活性和谷胱甘肽(GSH)含量降低,丙二醛(MDA)积累(p<0.05),UGTs干预后指标均改善。血清免疫球蛋白G(IgG)水平在UGTs组较DON组提升,证实其免疫增强作用。

分子机制:UGTs下调促炎因子IFN-γ,上调抗炎因子IL-10/IL-13,同时抑制促凋亡基因Caspase-3和P53,提升抗凋亡基因Bcl-2表达(p<0.05),表明其通过MAPK通路调控细胞凋亡。

该研究首次系统阐明UGTs通过多靶点缓解DON毒性:①糖基化直接解毒DON;②修复紧密连接蛋白维持肠屏障;③调节氧化还原平衡;④抑制异常凋亡。尽管UGTs活性可能受天然多酚(如白藜芦醇)抑制,但其作为饲料添加剂的潜力为应对全球霉菌毒素污染提供了创新解决方案,尤其对东亚等高污染地区具有重要应用价值。

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