岩藻黄素通过调控氧化应激、炎症因子及 caspase 级联反应缓解黄曲霉毒素 B1 诱导的 HepG2 细胞肝毒性

黄曲霉毒素 B1(AFB1)是强致癌物，其肝毒性机制与氧化应激和炎症密切相关。埃及曼苏拉大学团队通过分子对接和体外实验，发现海洋藻类提取物岩藻黄素(FX)能通过抑制 CYP450 酶活性、激活 NRF2/HO-1 通路、下调 NF-κB 介导的炎症因子(IL-6/TNF-α)及调节 Bax/Bcl2 凋亡通路，显著减轻 AFB1 对 HepG2 细胞的损伤，为天然产物防治霉菌毒素中毒提供新策略。

　　

黄曲霉毒素 B₁(AFB₁)作为食品中常见的霉菌毒素，被国际癌症研究机构列为 I 类致癌物，其肝毒性机制一直是食品安全和毒理学领域的研究热点。这种由黄曲霉菌产生的次生代谢产物，通过 CYP450 酶代谢生成的 AFB₁-8,9-环氧化物(AFBO)能与 DNA 形成加合物，同时诱发氧化应激和炎症风暴，最终导致肝细胞凋亡。尽管已知其毒性机制涉及多个通路，但如何通过天然活性物质阻断这一毒性级联反应仍是亟待解决的难题。

针对这一科学问题，埃及曼苏拉大学医学院法医与临床毒理学系 Ekramy M. Elmorsy 领衔的研究团队，在《Ecotoxicology and Environmental Safety》发表了创新性研究成果。研究人员选择从褐藻中提取的类胡萝卜素——岩藻黄素(Fucoxanthin, FX)作为干预剂，通过整合计算机模拟和细胞实验，系统揭示了 FX 对抗 AFB₁ 肝毒性的分子机制。

研究主要运用了四项关键技术：分子对接技术预测 AFB₁/FX 与靶蛋白(mRNA)的结合特性；LDH 法和彗星实验评估细胞毒性和 DNA 损伤；ELISA 检测氧化应激指标(CAT/SOD)和炎症因子(IL-6/TNF-α)；qPCR 分析 CYP450 酶(CYP1A2/CYP2A13)及凋亡相关基因(Bax/Bcl2)表达。

分子对接结果显示：
AFB₁ 与抗氧化酶 CAT(HIS194)、SOD1(HIS81)及 Bcl2(PHE49)等蛋白结合能达-7.80~-6.50 kcal/mol，而 FX 与 CYP1A2(G318)、NF-κB/p65(G271)等靶点的结合能更低(-10.40~-5.60 kcal/mol)，提示 FX 可能竞争性抑制 AFB₁ 的毒性作用。

体外实验结果证实：

1. 细胞毒性方面：AFB₁(4 μM)使 HepG2 细胞存活率降至 73.7%，而 FX(5 μM)可提升至 138.3%，同时减少 42% 的彗星尾距(DNA 损伤指标)。
2. 代谢调控方面：FX 使 AFB₁ 激活的 CYP2A13 mRNA 表达降低 2.1 倍，可能通过抑制 CYP450 酶减少 AFBO 生成。
3. 氧化应激方面：FX 逆转了 AFB₁ 导致的 NRF2/HO-1 表达下调，使 SOD 活性恢复 1.8 倍，TBARS(脂质过氧化产物)水平下降 57%。
4. 炎症通路方面：FX(5 μM)使 NF-κB/p65 活性降低 68%，同时 TNF-α 和 IL-6 分泌量分别减少 45% 和 39%。
5. 凋亡调控方面：FX 将 Bax/Bcl2 比值从 3.2 降至 1.5，并抑制 caspase-3/9 活性达 50% 以上。

多元统计分析(VIP 评分)显示，Casp3 活性、IL-6 水平和 ROS 生成是区分处理组的最关键变量。研究创新性地提出 FX 的"三位一体"保护机制：直接清除自由基、抑制 CYP450 介导的 AFB₁ 活化、阻断 NF-κB 炎症通路。这项研究不仅为解析 AFB₁ 毒性网络提供了新视角，更首次证实 FX 可通过多靶点协同发挥肝保护作用，为开发基于海洋活性成分的霉菌毒素解毒剂奠定了理论基础。鉴于 FX 已作为膳食补充剂应用，其快速转化前景值得期待。