《Food Bioscience》：Ferulic Acid Alleviates Intestinal Mucosal Injury Induced by Acrylamide and Ochratoxin A Co-Exposure: An Association with Redox Homeostasis and Mucin O-Glycan Alterations
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•AA 和 OTA 共同暴露破坏肠道黏液屏障，伴随 claudin-1 和 MUC2 表达降低，杯状细胞丢失以及 GALNT2/COSMC 下调。•共同暴露诱导的氧化还原失衡伴随 PNA 可检测的核心 1 (Galβ1-3GalNAc) 减少和糖基转移酶下调。•阿魏酸减轻肠道
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AA 和 OTA 共同暴露破坏肠道黏液屏障，伴随 claudin-1 和 MUC2 表达降低，杯状细胞丢失以及 GALNT2/COSMC 下调。
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共同暴露诱导的氧化还原失衡伴随 PNA 可检测的核心 1 (Galβ1-3GalNAc) 减少和糖基转移酶下调。
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阿魏酸减轻肠道黏液屏障损伤，伴随氧化还原状态和 O-聚糖相关标志物的改善。
引言
丙烯酰胺 (AA) 是一种常见食品污染物，在生产过程中（如油炸和烘焙）产生，主要通过富含游离天冬酰胺和还原糖的食物中的美拉德反应生成 (Deribew & Woldegiorgis, 2021; Qi et al., 2025)。赭曲霉毒素 A (OTA) 是一种常见真菌毒素，主要在高温高湿的储存条件下产生。OTA 具有强大的热稳定性，使其能够耐受包括烘焙和蒸煮在内的常规食品加工程序，从而导致其在多种食品中的广泛污染 (Vidal et al., 2015; Kotsiou et al., 2025)。鉴于 OTA 和 AA 经常共同出现在谷物、咖啡、啤酒和其他食品基质中，它们的联合毒性作用引起了越来越多的研究关注。毒理学证据表明，AA 对肝脏、肾脏、大脑、睾丸和肠道产生不良毒性影响 (Duda-Chodak et al., 2016)，而 OTA 则表现出显著的肾毒性、免疫毒性、肝毒性和肠道毒性 (Frangiamone et al., 2023)。然而，关于其联合毒性作用的研究仍然稀缺且记录不足。
AA 和 OTA 主要通过消化道摄入。由于小肠是营养和异源物吸收的主要部位，它不可避免地成为其肠道毒性的主要靶器官。作为抵御膳食毒素的第一道防线，肠道屏障对肠道稳态至关重要；其破坏通常导致肠道渗漏、慢性炎症、过敏和代谢障碍 (Akdis, 2021; Macura et al., 2024)。黏液层构成肠道屏障不可或缺的前线组成部分。它与肠道免疫系统协同作用，保护肠道免受机械、化学和生物性损伤，从而维持肠道稳态 (Cornick et al., 2019)。以黏蛋白 2 (MUC2) 为主的黏液屏障由黏液以及多种抗菌生物活性分子组成，包括抵抗素样蛋白 β (Relm-β)、三叶因子家族 3 (Tff3)、免疫球蛋白 A (IgA) 和溶菌酶 (Carlson et al., 2018)。该屏障参与黏液层形成，维持肠道上皮的完整性和功能，调节肠道微生物组成，并调控肠道免疫反应 (Bergstrom et al., 2016)。在肠道微环境中，AA 触发氧化应激和炎症反应，损害肠道屏障功能，并导致肠道黏液层损伤 (Yang et al., 2019; Palus, 2024)。同样，肠道暴露于 OTA 会诱导细胞死亡和炎症，损害肠道屏障完整性，并破坏黏液层 (Du et al., 2022; Yoon et al., 2023; Fan et al., 2025)。O-聚糖占 MUC2 黏蛋白总质量的大部分。由于其强烈的亲水性和负电荷，O-聚糖赋予黏蛋白在分泌后快速水化和膨胀的能力，形成粘稠且有弹性的凝胶网络。这种结构能抵抗宿主和细菌蛋白酶的降解，阻止病原体定植，并为共生菌提供营养和生态位，从而塑造健康的肠道微生物生态系统 (Arike & Hansson, 2016; Zhang et al., 2021)。我们的研究小组已确认，在 Caco-2/HT29 MTX 共培养模型中，AA 和 OTA 共同暴露通过下调紧密连接蛋白和 MUC2 表达破坏肠道屏障功能 (Lu et al., 2024)。目前尚不清楚的是，它们是否也会损害黏液屏障——肠道防御的第一道防线——以及这是否涉及 O-聚糖失调。本研究解决了这些问题，并评估了阿魏酸作为膳食保护剂在体外和体内的效果。
阿魏酸 (FA) 是一种广泛存在于蔬菜、水果、某些饮料和草药中的酚类酸，具有广泛的生物活性，包括抗氧化、抗菌、抗炎、降血糖、抗癌和抗血栓特性。这些特征使 FA 成为一种安全、高效且多功能的天然生物活性化合物 (Liu et al., 2025)。本研究选择 FA 作为干预剂，是因为其强大的抗氧化能力、良好的肠道生物利用度以及公认的肠道黏液屏障保护效果。此外，据报道 FA 能增加 MUC2 表达并缓解内质网应激；同时，其简单的化学结构和良好的生物安全性进一步支持了其作为膳食保护剂的潜在应用。越来越多的证据强调了 FA 在对抗肠道屏障损伤中的保护作用。Huang 等人揭示了 FA 通过减少氧化损伤、增加 MUC2 水平和促进 sIgA 分泌，有效改善小鼠 LPS 诱导的肠道损伤 (Huang et al., 2025)。同样，Hwang 等人报告 FA 通过抑制内质网应激和上调 MUC2 表达来减轻肠道损伤 (Hwang et al., 2022)。总体而言，这些发现强烈表明 FA 在维持肠道屏障完整性方面具有巨大潜力。
因此，本研究旨在解决三个不同的问题：(i) AA 和 OTA 共同暴露是否比单独暴露于任一毒物引起更严重的肠道损伤——特别是黏液屏障损伤；(ii) 这种损伤是否伴随 O-糖基化相关标志物的改变；以及 (iii) FA 是否减轻损伤及相关标志物的改变。与以往主要检查单一食品污染物暴露后的一般上皮屏障破坏或氧化损伤的研究不同，本工作专门将黏液屏障表型与 GALNT2/COSMC 表达以及 PNA 可检测的核心 1 信号整合在互补的小鼠和 Caco-2/HT29-MTX 模型中。这种设计允许评估氧化还原状态、黏液屏障完整性和 O-聚糖相关标志物之间的协调变化。我们的发现为理解天然产物对多种食品污染物共同暴露相关健康危害（特别是肠道）的保护作用提供了实验证据。
章节片段
材料与试剂
丙烯酰胺 (纯度 ≥ 99%, 货号 # A108469)、阿魏酸 (纯度 ≥ 99%, 货号 # F103701) 和 2',7'-二氯二氢荧光素二乙酸酯 (DCFH-DA, 纯度 ≥ 97%) 购自阿拉丁生化科技有限公司 (中国上海)。赭曲霉毒素 A (货号 # MSS1020) 购自普立博生物工程公司 (中国青岛)。超氧化物歧化酶 (SOD)、丙二醛 (MDA)、谷胱甘肽 (GSH)、乳酸脱氢酶 (LDH) 和 BCA 蛋白定量检测试剂盒源自
FA 改善了体内 AA 和 OTA 诱导的联合毒性
小鼠在 50、100 或 150 mg/kg 体重 FA 预处理后 1.5 小时，经灌胃给予 15 mg/kg 体重 AA 和 0.429 mg/kg 体重 OTA 联合混合物，该建模程序持续 28 天。28 天期间的体重趋势如图 1A 所示。虽然对照组的体重显著增加，但单独给予 AA 或 OTA 的小鼠与对照组无显著差异，并维持总体上升趋势。相反，AO 组虽然
讨论
本研究检验了 AA 和 OTA 共同暴露是否比任一毒物单独暴露产生更大的肠道损伤，以及 FA 是否减轻相关的黏液屏障、氧化还原和 O-聚糖相关变化。在小鼠和 Caco-2/HT29-MTX 模型中，共同暴露伴随更明显的屏障受损，而 FA 改善了通透性、紧密连接和黏液屏障标志物以及氧化还原状态。GALNT2/COSMC 丰度和 PNA 可检测的核心 1 相关信号发生
结论
在测试条件下，AA 和 OTA 共同暴露比任一毒物单独暴露产生更明显的肠道黏液屏障损伤。这种损伤伴随氧化还原失衡，GALNT2 和 COSMC 表达降低，以及 PNA 可检测的核心 1 信号减少。FA 减轻了 AA/OTA 相关的肠道损伤、通透性和黏液屏障损伤，这些改善伴随氧化还原状态改善和 O-聚糖相关标志物水平升高，无论是在小鼠还是细胞
CRediT 作者贡献声明
Yuting Wang: 写作 – 审阅与编辑。Yu Wang: 写作 – 审阅与编辑。Jiawen Lu: 写作 – 审阅与编辑。Shiyu Chen: 软件，方法学。Qiang Yu: 软件。Jianhua Xie: 软件，方法学。Yi Chen: 写作 – 审阅与编辑，监督，概念化。Luyuqi Yi: 写作 – 初稿，可视化，方法学，调查，形式分析，数据整理，概念化
伦理批准
所有动物实验均符合南昌大学实验动物饲养和使用指南，并遵循 ARRIVE 指南。实验方案经南昌大学动物伦理委员会批准 (批准号：NCULAE-20250213099)。
数据可用性声明
支持本研究结果的数据可在合理要求下从通讯作者处获得。
资金来源
本工作得到中央引导地方科学和技术发展资金 (江西省，20252ZDD020002)、国家重点研发计划 (2024YFF1106100) 以及中国江西省自然科学基金 (批准号 20242BAB20329) 的支持。
Luyuqi Yi|Yuting Wang|Yu Wang|Jiawen Lu|Shiyu Chen|Qiang Yu|Jianhua Xie|Yi Chen
