脱氧雪腐镰刀菌烯醇通过调控miR-29b和DNA甲基化调节因子诱导HepG2细胞全基因组DNA低甲基化的机制研究

本研究揭示了脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）通过上调miR-29b表达，同时改变DNMTs（DNA甲基转移酶）、MBD2（甲基CpG结合蛋白2）和TET（十-十一易位酶）家族的表达水平，导致肝细胞癌（HepG2）全基因组DNA低甲基化的分子机制。研究人员采用ELISA、qPCR和Western blot等技术，证实DON在10-26.17 μM浓度下显著降低5-mC水平，并通过表观遗传调控网络影响基因组稳定性，为理解DON的肝毒性和致癌潜力提供了新视角。

　　

在食品安全与健康领域，脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）作为镰刀菌产生的次级代谢产物，长期困扰着全球粮食供应链。这种被称为"呕吐毒素"的霉菌毒素不仅污染谷物、饮料等日常食品，更因其耐高温特性难以消除。值得注意的是，南非商业玉米中DON污染尤为严重，儿童日均摄入量甚至超过安全限值6.7 μg/kg体重。尽管既往研究聚焦于DON的急性毒性，但其通过表观遗传机制（特别是DNA甲基化）诱发的慢性健康风险仍属未知领域。

针对这一科学空白，南非夸祖鲁-纳塔尔大学健康科学学院医学生物化学系的研究团队在《Food and Chemical Toxicology》发表重要成果。研究采用甲基化ELISA、实时定量PCR和蛋白质印迹等关键技术，系统分析了DON处理72小时的HepG2细胞中5-mC水平、甲基化相关基因表达及miRNA调控网络。

研究结果显示：在10-26.17 μM浓度下，DON诱导显著的全基因组DNA低甲基化（5-mC降低）。分子机制上，DON呈现复杂调控模式：虽然上调DNMT1 mRNA和蛋白表达，但显著抑制DNMT3a/b的表达；同时引起MBD2 mRNA与蛋白表达的"剪刀差"（转录上调但翻译抑制）。值得注意的是，TET家族成员呈现分化响应——TET2/3表达上调而TET1下调。更关键的是，研究发现miR-29b表达被DON显著激活，这可能是调控上述甲基化调节因子的核心枢纽。

讨论部分深入阐释了这些发现的科学价值：DNA低甲基化作为癌症发生的早期事件，可通过染色体不稳定、转座子激活等机制促进肿瘤发生。研究首次揭示DON通过"miR-29b-DNMT3/TET"轴破坏甲基化稳态，为解释其肝毒性提供了新机制。特别值得注意的是，DON对MBD2蛋白合成的特异性抑制提示其可能存在核糖体毒性，这为开发新型解毒策略提供了靶点。该研究不仅完善了霉菌毒素风险评估体系，更为食品污染物致癌机制研究提供了表观遗传学范式。