镰刀菌毒素的联合毒性作用机制方面取得新进展

脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）与伏马菌素B1（FB1）是粮食中常见的镰刀菌毒素，已有研究证实二者单独存在时产生毒性危害，然而，DON和FB1混合污染时产生的毒性作用尚不明确。近日，北京市农林科学院质标所在《Journal of Hazardous Materials》发表研究成果，创新性地采用“计算预测-体外验证-机制解析”三层递进策略，首次将生理毒代动力学（PBTK）模型与体外毒性研究相结合，为解析明确真菌毒素共暴露产生的联合毒性作用机制开辟了新路径。研究团队通过整合DON与FB1的动力学参数和理化参数等信息建立二者单独及联合暴露大鼠的PBTK模型，并预测联合暴露可显著提升FB1在脑组织中的暴露倍数（44.2倍），从而明确脑组织为二者产生联合毒性作用的主要靶器官。为深入解析DON和FB1共暴露产生神经毒性作用的机制，研究团队综合运用转录组学、代谢组学及脂质组学技术，明确了联合染毒对大鼠胶质瘤细胞（C6细胞）产生协同毒性作用，诱导细胞内质网应激发生，干扰细胞糖代谢与脂质代谢，筛选获得4种表征联合毒性作用的脂质标志物。随后，研究团队对细胞内质网应激标志物进行了相关测定，发现联合染毒可引起内质网应激标志蛋白显著升高、相关基因显著改变、促进细胞钙离子释放，最终诱导细胞凋亡。采用通路激活剂、抑制剂及基因干扰技术进行验证发现，PERK介导的内质网应激是DON和FB1产生联合毒性作用的关键通路。