黃曲霉毒素B1亞慢性暴露對(duì)雄性小鼠氧化、遺傳系統(tǒng)的損傷及其作用機(jī)制.pdf

1、黃曲霉毒素B1（Aflatoxin B1, AFB1）是目前已知的真菌毒素中毒性最強(qiáng)、對(duì)人類威脅最大的一種毒素。由于其極強(qiáng)的致癌性，并且其化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定高溫下難以被破壞分解，AFB1的暴露最終將會(huì)導(dǎo)致各類急性或亞慢性中毒的發(fā)生。雖然AFB1的致癌作用及其相關(guān)機(jī)理已被證實(shí)，但其對(duì)生物體造成的氧化性、遺傳性損傷及其相關(guān)機(jī)制的研究并不十分明確，這并不利于對(duì)黃曲霉毒素（ Aflatoxins, AFT）的毒性機(jī)制的深入研究，同時(shí)也對(duì) AFB1的防

2、御體系建立造成了一定的阻礙。
　　本實(shí)驗(yàn)對(duì) AFB1產(chǎn)生的氧化性、遺傳性毒害作用及相關(guān)分子作用機(jī)制進(jìn)行了研究，為全面評(píng)估 AFB1的毒性同時(shí)為闡明其他類別的黃曲霉毒素的毒性機(jī)理提供一定的借鑒，同時(shí)也為黃曲霉毒素的降解脫毒或防御體內(nèi)中毒提供更多的參考。本實(shí)驗(yàn)首先選用40只雄性小鼠，在亞慢性條件下進(jìn)行連續(xù)50天3種不同劑量（0.09375、0.375、1.5mg/kg b.w./day）的AFB1染毒，對(duì)血清及臟器中各氧化損傷指標(biāo)、肝

3、細(xì)胞凋亡及其相關(guān)信號(hào)通路等進(jìn)行研究，以評(píng)估其造成的氧化性損傷及分子機(jī)制；對(duì)肝臟中 DNA鏈斷裂、交聯(lián)，細(xì)胞微核及精子畸形等指標(biāo)進(jìn)行考察，以評(píng)估其遺傳毒性及分子機(jī)制。并研究體外條件下AFB1與DNA之間的相互作用機(jī)制及其與遺傳毒性的相關(guān)性。具體的結(jié)果如下：
　?。?）經(jīng)過50天的AFB1染毒后，AFB1對(duì)小鼠機(jī)體能夠造成明顯的臟器損傷、血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT）、谷草轉(zhuǎn)氨酶（AST）水平的顯著性升高。各染毒組小鼠體重隨染毒劑量的增加

4、而降低，且肝臟、腎臟、睪丸三種器官重量也出現(xiàn)下降趨勢(shì)，表明該三種臟器受到AFB1染毒的影響。AFB1對(duì)機(jī)體造成的病理性損傷具體為：低劑量時(shí)以炎癥效應(yīng)為主，高劑量時(shí)則導(dǎo)致肝細(xì)胞局部壞死、腎小球腫脹及腎小管上皮細(xì)胞壞死等情況。
　　（2）亞慢性條件下，AFB1能夠?qū)π∈蟾闻K產(chǎn)生明顯的氧化性損傷。不同劑量的染毒組均能夠?qū)е赂闻K中活性氧（ROS）的升高，中、高劑量組肝臟中超氧化物歧化酶（SOD）、還原型谷胱甘肽（GSH）水平下調(diào)表明其抗氧

5、化系統(tǒng)受到損傷，無(wú)法啟動(dòng)清除過量的ROS，但低劑量組小鼠肝臟啟動(dòng)其抗氧化機(jī)制，免于機(jī)體受到過量ROS的損傷。中、高劑量組小鼠肝臟中脂質(zhì)、蛋白、DNA均受到ROS的攻擊，造成氧化性損傷，機(jī)體處于氧化應(yīng)激狀態(tài)，但低劑量 AFB1組小鼠體內(nèi)的生物大分子物質(zhì)并不受到顯著性的損傷。
　?。?）AFB1產(chǎn)生的氧化性損傷除導(dǎo)致細(xì)胞壞死外，凋亡也是一種可能的方式，且肝細(xì)胞凋亡率隨AFB1濃度的增大而升高，在本試驗(yàn)范圍內(nèi)具有劑量-效應(yīng)關(guān)系。低劑量時(shí)

6、 AFB1對(duì)細(xì)胞造成的影響主要以炎癥、局部細(xì)胞壞死為主，而較大劑量時(shí)則以細(xì)胞凋亡為主。AFB1介導(dǎo)的肝細(xì)胞凋亡分子機(jī)制可能與上調(diào) Bax、Caspase-3、P53蛋白，下調(diào)Bcl-2蛋白的表達(dá)有關(guān)。AFB1亞慢性染毒誘導(dǎo)的氧化性損傷中存在細(xì)胞凋亡的相關(guān)分子機(jī)制。這提示我們，若能從細(xì)胞凋亡的角度入手，更好的對(duì)其調(diào)控，將有可能為遏制AFB1的氧化毒性提供新的途徑。
　?。?）亞慢性條件下的 AFB1暴露能夠引起雄性小鼠肝細(xì)胞 DNA

7、鏈斷裂、DNA-DNA交聯(lián)、DNA-蛋白質(zhì)交聯(lián)形成，同時(shí)導(dǎo)致精子畸形率升高、微核形成及染色體損傷的增多。該五項(xiàng)指標(biāo)除 DNA-DNA交聯(lián)外，其余各項(xiàng)指標(biāo)均隨 AFB1劑量的增大而升高，并且具有劑量-效應(yīng)關(guān)系，這說明AFB1不僅對(duì)體細(xì)胞而且對(duì)生殖細(xì)胞也具有遺傳毒性，能產(chǎn)生致突變作用。
　?。?）當(dāng)較大劑量的AFB1暴露于小鼠時(shí)（1.5mg/kg），DNA-DNA交聯(lián)率并不隨 AFB1濃度的增大而升高。這一結(jié)果表明，當(dāng) AFB1濃度增

8、大到一定程度時(shí)（1.5mg/kg），其引發(fā)的各種DNA損傷形式中DNA-DNA交聯(lián)的比例下降，推測(cè)其他形式的DNA損傷（如DNA鏈斷裂、DNA-蛋白交聯(lián)等）所占比重增大。AFB1產(chǎn)生遺傳毒性的機(jī)制可能是機(jī)體氧化應(yīng)激所產(chǎn)生大量ROS等自由基直接對(duì)DNA造成攻擊，或是ROS介導(dǎo)的氧化應(yīng)激間接導(dǎo)致DNA氧化損傷所形成的。
　?。?）AFB1不需經(jīng)過代謝，能夠直接與 DNA之間發(fā)生相互作用，形成二元復(fù)合物。同時(shí)DNA能夠明顯淬滅AFB1的

9、內(nèi)源熒光，其淬滅類型為靜態(tài)結(jié)合動(dòng)態(tài)淬滅的方式。兩者的結(jié)合常數(shù)為4.12×103 L/mol；相互作用力主要為氫鍵和疏水相互作用；結(jié)合模式為溝槽結(jié)合。AFB1的結(jié)合導(dǎo)致DNA的構(gòu)象有輕微的改變，但并沒有對(duì)其構(gòu)型造成較大的影響。分子對(duì)接結(jié)果說明，AFB1與DNA的結(jié)合位于小溝槽區(qū)，且AFB1的O6和O3原子能夠和DA-17、DG16這兩個(gè)堿基形成三個(gè)較強(qiáng)的氫鍵。這提示我們，AFB1對(duì)DNA造成的損傷可能存在新的作用方式，這種方式可能與其毒作