《Reproductive Biology》：Selenium nanoparticles mitigated hepatic damage and genotoxicity, testicular and renal damage in rats intoxicated with aflatoxins
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•硒纳米颗粒（SeNPs）对A. flavus和A. parasiticus的最低抑菌浓度（MIC）分别为31.25 μg/ml和62.5 μg/ml，最低杀菌浓度（MFC）分别为62.5 μg/ml和125 μg/ml。•SeNPs减轻了黄曲霉毒素引起的肝脏和睾丸损伤，但加
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硒纳米颗粒（SeNPs）对A. flavus和A. parasiticus的最低抑菌浓度（MIC）分别为31.25 μg/ml和62.5 μg/ml，最低杀菌浓度（MFC）分别为62.5 μg/ml和125 μg/ml。
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SeNPs减轻了黄曲霉毒素引起的肝脏和睾丸损伤，但加剧了其肾毒性。
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SeNPs减少了黄曲霉毒素引起的肝脏DNA断裂以及Arc、EGR1和JUNB的基因表达。
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SeNPs在对抗黄曲霉毒素的氧化应激时，维持了肝脏和肾脏功能以及抗氧化状态。
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SeNPs维持了被黄曲霉毒素破坏的睾丸激素水平和精子发生过程。
引言
曲霉属被认为是重要的机会性病原体，能够引发多种临床病症，从呼吸道过敏到侵袭性组织浸润[1]。在适宜的环境条件下，A. flavus和A. parasiticus会在储存的谷物上繁殖，导致黄曲霉毒素（AF）污染。这些霉菌毒素在被摄入后对人和动物健康构成严重威胁[2]。在男性生育能力方面，AF暴露与内分泌紊乱有关，表现为循环中的睾酮、黄体生成素（LH）和雌二醇水平显著下降[3]，以及雄激素合成途径受损[4]。
AFs的系统性影响超越了生殖失败，涉及强效的肝毒性和致突变活性[5]、[6]。特别是黄曲霉毒素B1（AFB1），作为一种 formidable 天然致癌物，通过诱导氧化应激驱动的DNA损伤发挥作用[7]。这些代谢产物进一步加剧了肾功能不全和肝脏基因组不稳定性[8]、[9]。尽管各种天然干预措施，包括姜黄素和维生素E，已被探索用于减轻这些毒性[10]、[11]、[12]、[13]，但其治疗效用常因代谢稳定性差和生物利用度低而受到限制。
尽管已有大量关于AF诱导病理的数据，但在多器官防御的同时调控研究方面仍存在显著空白，特别是通过纳米技术方法将肝脏基因保护与肾脏和睾丸完整性恢复相结合的研究。
硒（Se）是抗氧化系统的重要基石，对维持生殖功能至关重要。近年来，硒纳米颗粒（SeNPs）作为传统硒盐的优越替代品而备受关注，其生物活性更强，安全性更优[14]。有机硒、矿物硒和SeNPs在不同动物模型中对某些重金属的保护作用已被记录[14]、[15]、[16]、[17]。活动调节细胞骨架相关蛋白（Arc）是一个枢纽蛋白，在哺乳动物大脑中与突触后神经元区室和细胞核中的相互作用伙伴有关[18]。它选择性地操纵与脑功能和相关功能障碍有关的特定形式的Arc依赖性可塑性和细胞间通讯[19]。早期生长反应因子-1（Egr-1）参与了多种生物功能，如细胞生长、分化和凋亡[20]。黄曲霉毒素调节了早期反应基因的表达，并激活了大鼠肝脏中未成熟细胞的复制[21]。GunB是一种细胞增殖抑制剂、衰老诱导剂和肿瘤抑制因子，具有促进细胞分裂的活性[22]。
SeNPs作为哺乳动物生殖轴和肝脏基因组的综合盾牌，对抗AF诱导的破坏的能力尚未完全确立。此外，SeNPs在AF中毒期间调节早期反应基因标志物（如Egr-1和Arc）的潜力代表了分子毒理学中一个未被探索的前沿领域。因此，本研究假设通过环保绿色方法制备的硒纳米颗粒的抗氧化特性可以逆转黄曲霉毒素引起的氧化应激，保护肝脏DNA，减少黄曲霉毒素过度表达的基因，恢复正常的肾脏、肝脏和睾丸功能障碍，并恢复大鼠的生育能力。
各部分片段
从A. flavus培养物中提取黄曲霉毒素
YES培养中产生的霉菌毒素提取按照以下方法进行[23]。每个含有YES培养基的烧瓶中的菌丝体由2%酵母提取物和15%蔗糖组成，在250 ml的锥形瓶中培养，通过Whatman纸（No.4）过滤收集，然后用100 ml氯仿提取。氯仿提取物通过加入无水硫酸钠干燥。残渣转移到小瓶中，并在低于60°C的温度下用氮气流蒸发。
结果
本研究制备的黄曲霉毒素除G1和G2毒素外，还含有B1和B2（图1）。硒纳米颗粒呈球形，大小从4.0到50.0 nm（图2）。
讨论
本实验中使用的高效液相色谱法（HPLC）提取的黄曲霉毒素确认了大部分毒素为B1。同样，通过HPLC在所有人类或动物营养品中检测到了所有黄曲霉毒素[40]。
与我们的结果相似，Azadirachta indica叶热水提取物制备了26-41 nm的球形SeNPs[41]。相比之下，本研究中通过百里香植物水提取物获得的较小尺寸球形SeNPs（范围4-50 nm）较大尺寸
结论
硒纳米颗粒（Se-NPs）对两种合成黄曲霉毒素的曲霉属菌株表现出抗真菌特性。SeNPs保护了被黄曲霉毒素中毒的大鼠的肝脏、肾脏和睾丸。SeNPs表现出抗氧化特性，防止或减少了黄曲霉毒素处理大鼠的氧化应激。SeNPs减少了被黄曲霉毒素中毒的大鼠的DNA断裂和遗传毒性。
局限性
确定8周给药期内的黄曲霉毒素剂量是主要局限性之一。在第4周和第6周后，为预防由于黄曲霉毒素累积效应导致的所有给药剂量下的大鼠死亡，黄曲霉毒素的剂量被减少。
CRediT作者贡献声明
Mona M.H. Soliman：构思、制备黄曲霉毒素、进行体外分析、协助实验实施、样本收集并在初稿撰写中撰写相关部分，Mohamed S. Aly：数据整理、样本收集、组织病理学检查、形式分析、资源，Amal M. Aboelmaaty：，调查、样本收集、样本收集、方法学、统计分析、撰写-审查和编辑，Heba Shafai：可视化、DNA
伦理批准
本研究获得了国家研究中心机构动物护理和使用委员会的批准（医学研究伦理委员会批准编号：MREC-NRC-2024-00015）
Mona M.H. Soliman|Mohamed S. Aly|Heba I. Shafey|Amal M. Aboelmaaty|Karima F. Mahrous
