赭曲霉毒素A通过线粒体动力学失衡与能量代谢紊乱介导斑马鱼发育毒性的机制研究

本研究系统揭示了赭曲霉毒素A（OTA）通过氧化应激诱导线粒体功能障碍（包括线粒体形态异常、膜电位下降及复合体II/IV/V活性降低），并运用中心碳代谢组与转录组联合分析证实其干扰糖酵解（Glycolysis）和三羧酸循环（TCA cycle），最终通过AMPK信号通路激活分解代谢导致斑马鱼胚胎发育迟缓。该成果为完善食品安全标准提供关键理论依据。

　　

Highlight

赭曲霉毒素A（OTA）与健康风险

作为曲霉菌和青霉菌产生的次级代谢产物，OTA在谷物各生产环节中广泛污染（Zhang et al., 2024a）。全球调查显示，中亚食品OTA均值高达22 μg/kg，部分样本甚至超过欧盟（3 μg/kg）和中国（5 μg/kg）的限值标准（Wang et al., 2023）。这种耐热耐酸的毒素能通过食物链进入人体，在母乳中检出浓度达74.8 ng/L（IARC 2B类致癌物），凸显其重大健康威胁。

Discussion

线粒体功能障碍的分子证据

研究首次通过分子对接和表面等离子共振（SPR）证实OTA直接结合线粒体融合蛋白（Mfn1/Mfn2），导致线粒体动力学失衡。代谢组学显示ATP含量下降50%，同时糖酵解关键酶（如HK2和PKM2）表达受抑，引发"能量危机"。斑马鱼幼虫卵黄囊脂质减少30%的现象，生动诠释了AMPK通路激活分解代谢的"拆东补西"效应。

Conclusion

从分子到表型的完整链条

该研究创新性构建了OTA毒性机制的全景图谱：从线粒体形态畸变→电子传递链（ETC）效率下降→能量代谢重编程→胚胎发育阻滞。特别是发现OTA对Mfn1/2的强结合力（KD值达10^-8 M），为开发特异性解毒剂提供了新靶点。