玉米赤霉酮通过稳定EGFR–HSP90复合物来促进肝脏中的脂质积累

《Food Research International》：Zearalenone promotes hepatic lipid accumulation via EGFR–HSP90 complex stabilization

　　•EGFR可能介导ZEA对非酒精性脂肪肝病（MAFLD）的促进作用。•ZEA上调EGFR的转录和稳定性。•Art可以对抗ZEA诱导的EGFR激活和过表达。•Art在ZEA暴露下破坏HSP90/EGFR复合体的稳定性。•Art减轻ZEA诱导的肝脏脂肪积累。

**引言**
玉米赤霉烯酮（ZEA）是一种主要污染玉米的霉菌毒素，在小麦和水稻等谷物作物中也有广泛存在。它主要由镰刀菌属（尤其是Fusarium graminearum和Fusarium oxysporum）产生。全球范围内ZEA污染普遍存在。在撒哈拉以南非洲地区，谷物中ZEA的检测率为52.2%，据报道高达96%的玉米样本含有ZEA，平均浓度约为92 μg/kg，最高水平可达1656 μg/kg（Hudu, Addy, Mahunu, Abubakari, & Opoku, 2024）。在水稻中，ZEA的检出率也约为15%（95% CI: 12%–17%），约14.29%的样本超过了欧盟设定的75 μg/kg的限制（Chandravarnan, Agyei, & Ali, 2024）。除了通过植物性食物直接接触外，ZEA及其代谢物还会通过食物链进入动物性食物。例如，在意大利市售的牛奶基婴儿配方奶粉样本中，有26%–28%发现了α-玉米赤霉烯醇和β-玉米赤霉烯醇，其浓度分别为12.91 μg/L和73.24 μg/L（Meucci, Soldani, Razzuoli, Saggese, & Massart, 2011）。此外，全球气候变化（包括二氧化碳水平升高、极端高温和高湿度）以及储存条件和害虫活动的变化，进一步促进了镰刀菌属的生长，增加了ZEA污染的风险（Mshelia et al., 2020）。

ZEA是一种具有高化学稳定性的酚酸内酯，能够在食品加工过程中保持其生物活性（Fang et al., 2024）。在急性暴露下，ZEA通过引发炎症和细胞死亡而产生毒性；而在低剂量暴露下，由于其类似雌激素的生物活性，它充当内分泌干扰物（Han, Huangfu, Xu, Huang, & He, 2025; Huangfu et al., 2025）。尽管许多国家和地区已经制定了ZEA的监管限值，并且近年来没有报告急性中毒案例，但人类接触ZEA的情况仍然普遍存在，主要是通过长期低剂量摄入。例如，在日本人群中收集的尿液样本中，超过71%含有ZEA及其代谢物（Tajima et al., 2025）。

在西班牙瓦伦西亚进行的一项研究估计，男性和女性的每日ZEA总摄入量分别为10.87 μg/kg体重和13.27 μg/kg体重，远远超过了规定的每日可耐受摄入量（TDI）0.25 μg/kg体重（Carballo, Pallarés, Ferrer, Barba, & Berrada, 2021）。同样，在2016年至2022年对智利农产品的调查中发现，某些样本中的ZEA浓度超过了监管限值30倍，而儿童和青少年的估计膳食暴露量达到了TDI的4–8倍（Palma, Calderón, Godoy, & Riquelme, 2024）。在这项研究中，小鼠被口服给予0.5 mg/kg体重的ZEA。使用标准体表面积换算因子（小鼠到人类的转化系数为0.081），这个剂量相当于人类约40.5 μg/kg体重/天的剂量。当进一步使用常规的100倍毒理学参考不确定因子进行调整后，保守估计值为约0.405 μg/kg体重/天。虽然这个估计值不代表实际的人类膳食暴露量，但它接近于规定的TDI。结合一些人群中ZEA暴露显著升高的报告，这些发现支持了我们暴露模型在研究相对较高ZEA暴露效应方面的相关性。

越来越多的证据表明，ZEA暴露会导致代谢紊乱的发展（Huangfu et al., 2025）。一项针对成年女性的研究发现，肥胖会抑制ZEA的代谢，导致超重和肥胖个体的尿液和血清中ZEA水平显著增加，表明肥胖可能增强ZEA的毒性（Mauro et al., 2018）。肝脏是脂质代谢和ZEA代谢的关键器官，在脂肪酸吸收、从头脂肪生成和β-氧化中起核心作用。过多的脂质摄入或合成，加上脂质氧化受损，会导致肝细胞中的脂质积累，从而促进肝脏脂肪变性，并最终发展为与代谢功能障碍相关的脂肪肝病（MAFLD）。MAFLD与代谢综合征密切相关，显著增加了肝内和肝外并发症的风险，全因死亡率为每1000人年14.6例（Le et al., 2024）。近年来，食品污染物在MAFLD发展中的作用受到了越来越多的关注。我们之前的研究表明，ZEA诱导的肠道微生物群失调与高脂饮食（HFD）小鼠的肝脂质积累有关（Han et al., 2025）。在机制上，我们先前确定孕烷X受体（PXR）是ZEA的直接肝脏靶点，通过该受体ZEA促进肝脏脂肪酸的摄入（Huangfu et al., 2026）。此外，有报道指出ZEA通过上调CYP1B1-SCD1轴加剧了大鼠的肝脏脂质代谢紊乱（Ruan et al., 2025）。然而，作为一种小分子，ZEA可能与多种蛋白质相互作用并扰乱多种信号通路，目前所识别的靶点可能无法完全解释其肝毒性。因此，直接负责ZEA诱导的肝毒性的分子靶点和潜在机制尚未完全阐明，这突显了进一步研究的必要性。

在这项研究中，我们关注了ZEA结合蛋白与肝脏脂质代谢相关靶点之间的重叠。通过将ZEA结合蛋白与公共数据库中的肝脏脂质代谢相关靶点进行交叉分析，随后进行蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络分析，发现表皮生长因子受体（EGFR）是一个潜在的枢纽靶点。我们进一步研究了EGFR在ZEA诱导的肝脏脂毒性及其潜在机制中的作用。EGFR参与肝脏代谢调节，并已被认为是改善肝脏脂质代谢的天然产物的靶点（Wei et al., 2026）。此外，EGFR也被认为是多氟烷基物质（PFAS）的毒理学靶点，这类环境污染物与ZEA具有某些结构相似性（Li, Mao, Liu, & Nong, 2026）。然而，EGFR是否介导ZEA诱导的肝脏脂毒性尚不清楚。因此，我们的发现揭示了EGFR在ZEA诱导的肝毒性中的新作用，并提供了关于ZEA相关肝脏脂质代谢紊乱的新机制见解。

目前缓解ZEA诱导的毒性的策略主要包括物理、化学和生物学方法，其中营养干预作为一种有前景的体内解毒策略脱颖而出。基于天然产物和益生菌的营养干预已被证明可以通过调节肠道微生物群、氧化应激、炎症反应和宿主代谢信号来缓解食品中的化学毒性（Cai, Liu, Tu, & Shan, 2024; Islam et al., 2024; Ullah et al., 2024）。在食品毒理学中，这些干预措施可以潜在地减轻与毒性相关的表型并抵消外来化学物质的不利影响。例如，来自植物乳杆菌的代谢物被预测可以调节FABP4和BRAF，而益生菌-益生元纳米共生物显示出抗氧化和抗炎活性，并能与PXR相互作用，强调了食品来源或微生物群相关的生物活性化合物调节宿主信号通路的能力（Aziz et al., 2026; Ul Ain et al., 2024）。这些发现支持使用生物活性天然产物衍生物作为针对ZEA毒性相关信号通路的潜在干预策略。因此，我们选择了青蒿琥酯（Art）作为调节EGFR的候选化合物，以进一步研究靶向EGFR是否可以缓解ZEA诱导的代谢功能障碍。

Art是青蒿素的一种衍生物，广泛用于治疗恶性疟原虫感染，并显示出良好的安全性（Peto et al., 2022）。最近的研究表明，Art通过调节AMPK/mTOR和PI3K/Akt/GSK-3β等信号通路以及与肠道微生物群的相互作用，调节葡萄糖代谢、炎症和铁死亡（Jiang et al., 2025; Li et al., 2025; Quan et al., 2025），从而在代谢疾病、肝纤维化和神经退行性疾病中发挥多重生物学作用。在我们之前的研究中，我们发现Art可以在转录水平上降低EGFR表达并抑制EGFR-热休克蛋白90（HSP90）复合体的形成，从而降低EGFR蛋白稳定性并改善MAFLD（Xu et al., 2025）。因此，我们进一步研究了Art是否可以通过靶向EGFR来缓解ZEA加重的MAFLD。

在这项研究中，我们使用网络毒理学分析预测EGFR是ZEA加重肝脏脂毒性的关键靶点，这一预测通过分子动力学模拟和细胞热位移分析（CETSA）得到了进一步验证，证实了ZEA和EGFR之间的直接相互作用。随后在短期低剂量ZEA暴露的小鼠模型和HepG2细胞中验证了ZEA对EGFR及其下游信号通路的调控效应。此外，还进行了 pull-down 实验来研究ZEA对EGFR–HSP90复合体的影响。此外，使用油酸/棕榈酸（OP）诱导的脂毒性细胞模型结合ZEA处理，评估了靶向EGFR的Art的保护作用，以EGFR抑制剂Erlotinib（Erl）作为阳性对照。结果表明，ZEA通过激活EGFR-SREBP1c轴加重了脂毒性，而Art通过下调EGFR抵消了这些效应。

**实验动物和处理**
从北京Vital River有限公司购买了12只4周大的雄性无特定病原体（SPF）等级C57BL/6J小鼠（许可证号：SCXK (Beijing) 2021-0006）。适应性喂养后，根据先前的研究将6只小鼠随机分配到每个组别，在随机化、免疫荧光和后续分子分析过程中，研究人员对组别分配不知情。对照组（Ctl）的小鼠通过口腔给予含有0.5‰二甲基亚砜的载体。

**EGFR作为ZEA诱导的肝脏脂毒性的关键靶点**
为了识别ZEA加剧脂肪肝病的直接分子靶点，通过DARTS鉴定的蛋白质与肝脏脂质代谢障碍相关靶点进行交叉分析，发现了107个候选蛋白（图1A）。随后使用STRING数据库构建了一个PPI网络，并使用Cytoscape进行分析。在identified的节点中，基于网络拓扑分析，EGFR被确定为关键蛋白之一（图1B）。WikiPathways富集分析进一步证实了这一结果。

**讨论**
MAFLD的特点是肝细胞中脂质过度积累，影响了全球大量人口，与肥胖、糖尿病和血脂异常有很强的关联（Abdelhameed et al., 2024; Zhou et al., 2023）。人们普遍认识到，不良的生活方式因素（包括肥胖和久坐行为）以及高胰岛素生成潜力的饮食（如精制碳水化合物和加工食品）会促进肝脏脂肪生成和脂质积累。

**伦理声明**
所有动物实验程序都遵循了NIH关于实验动物护理和使用的指南，并获得了中国农业大学动物伦理委员会的批准（批准编号：AW60702202-4-1, AW40905202-5-01）。

**作者贡献声明**
Bingxin Huangfu：撰写－原始草案、方法学、研究。Teng Wang：形式分析。Jie Li：数据管理。Yijia Zhao：研究。Zhihong Liang：资源提供。Kunlun Huang：研究。Xiaoyun He：撰写－审阅与编辑、监督。

**资金来源**
本工作由中国国家重点研发计划（2023YFD1301004）资助给Zhihong Liang，以及中国国家自然科学基金（一般项目，编号32372442）资助给Kunlun Huang。

**利益冲突声明**
作者声明没有已知的可能会影响本文所述工作的财务利益或个人关系。