丙烯酰胺、青霉震颤素A与3-乙酰基脱氧雪腐镰刀菌烯醇对SH-SY5Y神经母细胞瘤细胞的氧化应激效应及协同毒性机制研究

本研究针对食品加工污染物丙烯酰胺（AA）与天然污染物青霉震颤素A（PEN A）、3-乙酰基脱氧雪腐镰刀菌烯醇（3-ADON）的神经毒性机制，首次系统评估了其单独及联合暴露对SH-SY5Y细胞氧化应激的影响。研究发现，三者均通过升高活性氧（ROS）、脂质过氧化（LPO）及破坏谷胱甘肽（GSH/GSSG）平衡诱导细胞损伤，且组合暴露呈现协同毒性（如[PEN A+3-ADON]使LPO升高3.45倍）。该成果为食品污染物混合暴露的神经毒性风险评估提供了关键数据，发表于《Toxicon》。

　　

研究背景与科学问题
在食品安全的隐秘角落，三类污染物正悄然威胁人类神经健康：高温烹饪产生的丙烯酰胺（AA）、霉变谷物中的青霉震颤素A（PEN A）和3-乙酰基脱氧雪腐镰刀菌烯醇（3-ADON）。尽管三者单独毒性已有零星报道，但现实暴露往往是多污染物共存——一杯咖啡可能含AA，一块面包可能含PEN A和3-ADON。这种“鸡尾酒效应”如何破坏神经元？其氧化应激机制仍是未解之谜。更棘手的是，3-ADON在神经细胞中的毒性从未被探索，而它作为常见霉菌毒素DON的衍生物，可能通过血脑屏障造成潜在危害。

研究设计与方法
西班牙科学创新部资助的研究团队以SH-SY5Y人神经母细胞瘤细胞为模型，采用阶梯式实验策略：首先通过MTT法测定24-72小时时间梯度下的半数抑制浓度（IC₅₀
），继而利用H₂
-DCFDA荧光探针检测活性氧（ROS），硫代巴比妥酸法（TBA）定量脂质过氧化（LPO），并借助β-NADPH循环酶法分析谷胱甘肽氧化还原平衡（GSH/GSSG）。关键创新在于首次引入三元组合暴露组（AA+PEN A+3-ADON），模拟真实暴露场景。

研究结果
Cytotoxicity effects of combined exposure to AA, PEN A, and 3-ADON
3-ADON单独暴露48小时即显现神经毒性（IC₅₀
=4 μM），而三元组合在24小时内使细胞存活率骤降80%，远超单一污染物效应，揭示时间-浓度-组合的三重依赖性。

Oxidative stress markers analysis

• ROS动力学：3-ADON单处理引发26.9%的ROS峰值，但[PEN A+3-ADON]组合出现“拮抗转协同”现象——低浓度时ROS升高22.8%，高浓度反而回落，提示复杂分子互作。
• LPO风暴：组合暴露中[PEN A+3-ADON]最剧烈，丙二醛含量飙升至对照组的3.45倍，证实脂膜是主要攻击靶点。
• GSH/GSSG崩塌：所有组合均导致该比值下降（最大降幅36.6%），表明抗氧化系统全面溃败。

结论与意义
这项发表于《Toxicon》的研究首次绘制了AA-PEN A-3-ADON的神经毒性图谱：三者通过“氧化应激三联征”（ROS爆发、LPO连锁反应、GSH耗竭）协同摧毁神经元，且组合毒性呈现1+1>2效应。特别值得注意的是，3-ADON虽结构比DON多一个乙酰基，但其神经毒性效率反而更高，这为霉菌毒素结构修饰-毒性关系提供了新认知。从风险评估视角，该研究强烈呼吁修订现行食品安全标准——单独污染物限值已无法保障混合暴露风险，必须建立基于氧化应激通路的组合毒性预警体系。正如作者Ana Juan-García强调：“忽略污染物协同效应，我们可能严重低估了早餐桌上隐藏的神经健康威胁。”