论文部分内容阅读
赭曲霉毒素A(OTA)是由某些真菌产生的次级代谢产物,广泛分布于谷物、酒类以及肉类等食品中。前人研究表明,OTA对啮齿类动物和人体具有肾脏毒性、肝脏毒性,以及致畸、致突变和潜在致癌等毒性。为了从代谢层面探究OTA的毒理机制,本文以代谢组学为主要手段,结合病理切片等传统技术,分析了 OTA对于体液和靶器官代谢通路的影响,探讨了 OTA影响脂肪酸代谢的可能的机制。本文主要研究结果如下:(1)通过GC-MS和1H NMR为基础的代谢组学为主要手段,分析OTA长期低剂量染毒大鼠的尿液和血浆样本。鉴定出体液中OTA亚慢性毒性造成的氨基酸(丙氨酸,甘氨酸,亮氨酸等),戊糖(核糖,葡萄糖醇和木糖醇等)和核酸的代谢产物(假尿嘧啶,腺苷和尿苷)显著升高;肌醇,氧化三甲胺(TMAO),假尿苷和亮氨酸被鉴定为潜在的生物标志物。差异代谢物主要涉及代谢通路分别为磷酸戊糖途径(PPP)的Kreb的循环(TCA),肌酸通路和糖异生。机体对于NADPH的需求导致了磷酸戊糖途径的活跃。生糖氨基酸的糖异生和三羧酸循环上调表明能量代谢激活。肌酸酐的上调合成显示蛋白质分解代谢上调,以满足活跃的能量代谢需求。(2)通过GC-MS和LC-ESI-MS为基础的代谢组学为主要手段,分析OTA急性毒性大鼠的体液和靶器官样本。与OTA低剂量亚慢性造成的肾脏损伤类似,OTA急性毒性特异性损伤区域也是肾小管上皮细胞。与OTA亚慢性毒性类似,肌醇在体液和靶器官中均显著上调,是OTA毒性的潜在生物标志物。OTA上调了大鼠机体内与能量代谢相关的三羧酸循环,磷酸戊糖途径,糖异生以及脂肪酸氧化,即OTA上调了能量代谢水平。OTA抑制了大鼠肾脏中脂肪酸氧化,促进了三羧酸循环和糖异生,OTA对于肝脏和肾脏代谢调控的不同可能与OTA导致肾脏结构性受损有关。(3)通过LC-TOF-MS为基础的代谢组学为主要手段,分析野生型和MPC1敲除杂合型小鼠的体液和靶器官样本。OTA以1mg/kg b.w.的剂量经口灌胃一周导致小鼠肾脏均出现肾小管上皮的变性扩张以及表皮细胞脱落。MPC1敲除杂合型小鼠由于体内的抗氧化水平高,对OTA的肾脏损伤有一定保护作用。OTA对于脂肪酸代谢的影响是OTA干扰正常代谢的主要途径之一,OTA导致小鼠肝脏脂肪氧化上调,机体利用脂肪功能能力上升;这一现象在MPC1的基因敲除杂合型小鼠中更加显著。OTA导致MPC1敲除杂合型小鼠血清中精氨酸分解产物2-羰基精氨酸以及鸟氨酸含量上调。由于鸟氨酸转化为精氨酸受阻,尿素循环被抑制。