恩尼廷B缓解脱氧雪腐镰刀菌烯醇诱导的肝细胞毒性并调控脂质代谢相关通路

《Environment International》:Enniatin B attenuates deoxynivalenol-induced toxicity in liver cells and modulates lipid metabolism-related pathways

【字体: 时间:2026年09月04日 来源:Environment International 10.2

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  研究人员发现,相较于恩尼廷B(enniatin B,ENNB),暴露于脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)具有更高的肝毒性。ENNB可在HepaRG细胞中缓解DON诱导的肝毒性。核糖体毒性(ribotoxicity)可能并非DON体外肝毒

  
研究人员发现,相较于恩尼廷B(enniatin B,ENNB),暴露于脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)具有更高的肝毒性。ENNB可在HepaRG细胞中缓解DON诱导的肝毒性。核糖体毒性(ribotoxicity)可能并非DON体外肝毒性的主要原因。ENNB与DON的拮抗作用涉及脂质代谢及推测的过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)参与,但未发生该受体的激活。
研究背景与立项依据:脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)与恩尼廷B(ENNB)均由镰刀菌属产生,常共同污染谷物及谷物制品,人体与动物存在现实共暴露场景。DON已知靶向肠道、肝脏与肾脏,经典机制被归因为抑制核糖体肽基转移酶中心引发核糖体毒性(ribotoxicity)及活性氧(ROS)介导的氧化应激;ENNB为环己去肽类离子载体,可扰动膜电位与线粒体功能。既往少数研究提示二者混合物可呈拮抗效应,但机制未明,且单一靶点解释不足以覆盖体外肝毒性全貌。鉴于食品中共污染频率高(如日本市场58%小麦样品共检、捷克谷物制品中DON检出75%、ENNB检出97%),研究人员在《Environment International》报道本研究,旨在以分化HepaRG人肝细胞为模型,用多组学解析DON、ENNB单独及5:1比例混合物(对应膳食暴露常见比值)的毒性交互与通路重构。
主要关键技术方法:研究采用商业来源分化HepaRG细胞,经24小时处理开展高浓度筛选;毒性表型端以高内涵分析(HCA)定量细胞数、γH2AX核染色与活化caspase-3,酶联免疫吸附测定(ELISA)检IL-8分泌,荧光法测ATP、线粒体膜电位(TMRE)及ROS;多组学端对细胞内蛋白行无标记定量蛋白质组学(LC-MS/MS,MaxQuant/Perseus),对培养上清行非靶向代谢组学(Compound Discoverer+MetFrag注释),组学浓度取DON 6.25/12.5/25 μM、ENNB 1.25/2.5/5 μM及同比例混合物M3/M4/M5;转录因子层面用HG5LN-PPARα/γ荧光素酶报告系统验证PPAR激活状态;统计以ANOVA、双向ANOVA及超几何检验富集PPAR靶标。
研究结果
3.1 研究策略:研究人员通过浓度-效应曲线锁定DON IC50≈6.56 μM,选定三组浓度进入蛋白质组学与代谢组学,混合物按5:1构建。
3.2 细胞计数、γH2AX、死亡、炎症与线粒体功能:DON浓度依赖性地降细胞数、升γH2AX与caspase-3及IL-8(≥12.5 μM显著);ENNB单用仅稳降细胞数约20%,不影响caspase-3/γH2AX,但升IL-8;混合物在ENNB≥2.5 μM时逆转DON的细胞丢失与凋亡标志,IL-8低于相加预期。ATP、TMRE、ROS显示ENNB保护不通过恢复能量或抗氧化应激实现。
3.3 组蛋白丰度上升:DON与ENNB均升组蛋白(HIST1H4A、HIST2H3PS2等),混合物趋近ENNB单用水平,与凋亡染色质重塑一致。
3.4 核糖体丰度下降:DON与ENNB同降胞质核糖体蛋白(RPL24、RPL10、EIF1),仅ENNB降线粒体核糖体(MRPS14、MRPL47);混合物表型随ENNB。提示核糖体减少为共有响应,但DON细胞毒性远超ENNB,故核糖体毒性非唯一主因。
3.5 急性炎症期蛋白下降:SERPINA1、APOA1等急性相蛋白在单用及混合物中均降,表明两毒素削弱肝细胞抗炎防御功能。
3.6 线粒体呼吸链复合物蛋白上升:DON为主升复合体I/III/IV及氧化磷酸化(OXPHOS)蛋白(NDUFA12、COX7A2、ATP5A1),属代偿性蛋白累积;ENNB弱于DON,混合物随ENNB。
3.7 脂质分解代谢蛋白被ENNB回调:DON降脂肪酸氧化(FAO)及羧酸分解代谢蛋白(ACAT2、ACOX1、SCP2、CYP2C8/2C9、FABP1、SCD),ENNB单用不变,混合物中ENNB取消DON的下行趋势;胆汁酸(牛磺鹅去氧胆酸、甘氨去氧胆酸)在混合物中回靠ENNB谱。
3.8 培养上清代谢物特征:ENNB与混合物升丁酰肉碱、异戊酰肉碱、丙酰肉碱;DON升长链二羧酸(十二烷二酸等)与长链羧酸(羟基癸酸等),混合物中ENNB取消该释放。
3.9 PPARα参与但无直接激活:DON下行蛋白中被ENNB逆转者富集PPARα靶标(9/138 vs 背景32/2201,p=8.05E-05),落于双向ANOVA交互核心集;但荧光素酶报告证实DON、ENNB均不激活PPARα/γ,DON具非特异性荧光素酶影响,故判定为PPARα通路受调而非配体激活。
讨论与结论翻译:研究人员指出,DON经典核糖毒机制成立,但本模型中细胞死亡幅度与核糖体下行不匹配,加之脂质代谢重编程(FAO/羧酸分解/SCD/肉碱-二羧酸轴)被ENNB特异性逆转,说明肝毒性还受代谢通路驱动。ENNB离子载体属性引致轻度稳态应激,在5:1共暴露下以非PPAR激活方式重连脂质代谢网络,抵消DON对FAO的抑制与长链脂肪酸渗漏,从而拮抗凋亡与DNA双链断裂。该拮抗具浓度与比值依赖性(ENNB≥1.25 μM起始有效,100:1失效),且猪仔体内未再现,提示饲料中共存beauvericin等可干扰。体外浓度高于人血纳摩级,应作机制浓度而非生理浓度解读。结论为:ENNB在分化HepaRG细胞中缓解DON肝毒性,机制核心为脂质代谢相关通路重构及推测的PPARα参与但不伴受体激活,核糖体毒性不足以单独解释DON体外肝毒性,混合物风险评估须超越单一化合物加和模型。
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