近日,扬州大学动物科学与技术学院包文斌教授团队联合安徽农业大学动物科技学院殷宗俊教授团队在学术期刊《Journal of Hazardous materials》发表了题为“Protection against Deoxynivalenol-induced Intestinal Injury by Sulforaphane via Modulation of Lysosomal Function”的研究论文。
该研究发现十字花科蔬菜中的活性成分萝卜硫素(SFN)可通过调控溶酶体功能,为脱氧雪腐镰刀菌烯醇(呕吐毒素,DON)诱导的猪肠道损伤提供保护,并阐明ATP6AP1介导的溶酶体酸化是SFN缓解DON肠道毒性的新机制,为开发天然无毒的霉菌毒素解毒剂提供了新的思路和依据。
DON作为常见霉菌毒素,广泛污染小麦、玉米等谷物,进入人体或动物体内后会引发肠道屏障损伤、氧化应激等毒性反应,严重威胁食品安全与畜牧生产。如何安全高效缓解DON毒性成为亟待解决的问题。
研究团队通过体内外双重模型验证SFN的保护作用:在小鼠实验中,SFN显著恢复DON损伤的空肠绒毛高度与隐窝深度,平衡氧化应激相关指标;在猪肠道上皮细胞(IPEC-J2)和肠道类器官模型中,SFN有效降低DON诱导的细胞凋亡与活性氧(ROS)积累,改善线粒体功能。
机制探索发现,SFN的保护作用核心在于靶向溶酶体相关蛋白ATP6AP1。该蛋白作为溶酶体V-ATP酶复合体的关键亚基,可调节溶酶体酸化过程。SFN通过与ATP6AP1结合,增强溶酶体酸化水平,进而激活自噬通路,清除受损线粒体,缓解氧化应激。有趣的是,补充ATP能进一步强化溶酶体酸化效果,显著提升SFN的细胞保护作用。转录组与代谢组整合分析证实,SFN处理后细胞内ATP水平显著降低,而溶酶体通路基因表达与ATP水平呈负相关,提示V-ATP酶介导的质子转运消耗ATP是这一过程的重要特征。
SFN 源自西兰花、球芽甘蓝等常见蔬菜,具有来源广泛、安全性高的优势,未来有望作为食品添加剂或饲料补充剂,在保障食品安全与畜禽健康领域发挥重要作用。
扬州大学动物科学与技术学院包文斌教授与王海飞副教授为论文的共同通讯作者,扬州大学动物科学与技术学院博士生(现为安徽农业大学博士后)肖叶懿与安徽农业大学郑先瑞副教授为论文的共同第一作者,安徽农业大学殷宗俊教授参与了论文的研究工作。该研究得到国家自然科学基金面上项目和安徽省高校协同创新项目的资助。
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