近日,广州工商学院“健康营养焙烤食品”工程技术研究中心再传喜讯!以黎绍基博士为论文第一作者,杨春敏教授、欧仕益教授为通讯作者,在国际综合期刊《Journal of Advanced Research》(中科院文献情报中心1区top,JCR Q1区,IF=17.1)发表了题为《Impacts of trichothecene mycotoxins on human colonic epithelial cells: molecular mechanisms and signaling pathways》的综述文章。
单端孢霉烯族毒素是一类结构相近的真菌毒素,普遍污染谷物作物,会危害人体消化道健康。在结肠上皮细胞中,该类毒素可抑制蛋白质合成与细胞增殖,诱发氧化应激、DNA损伤、ribotoxic stress response、endoplasmic reticulum stress及unfolded protein response,引发炎症与细胞凋亡;同时破坏细胞连接、改变黏液组分。本文系统梳理单端孢霉烯族毒素对结肠上皮细胞的损伤作用,重点阐释其毒性背后的分子机制与信号通路。研究发现:
1.单端孢霉烯族毒素结合核糖体A位以阻断蛋白质合成,进而触发ribotoxic stress response,并经protein kinase R或ZAKα激活MPAK通路;
2.毒素可诱导endoplasmic reticulum stress与unfolded protein response,该过程依赖PERK/eIF2/ATF4、Ire1α/XBP1信号轴,后续可激活CHOP、MAPKs、p53及NF-κB;
3.毒素扰乱线粒体电子传递链,造成reactive oxygen species蓄积,进一步激活NF-κB;
4.毒素上调诱导型一氧化氮合酶表达,促使一氧化氮过量生成,而诱导型一氧化氮合酶的转录活化由NF-κB介导;
5.毒素既可直接损伤DNA,也可通过氧化应激间接造成DNA损伤,继而激活ATM/p53信号通路;
6.毒素通过MAPKs、NF-κB、JAK/STAT及unfolded protein response通路调控炎症反应;
7.单端孢霉烯族毒素的细胞毒性强弱取决于毒素分子结构、暴露剂量及细胞分化状态;
8.毒素经Wnt通路和/或JAK/STAT通路抑制细胞增殖,并通过调控p53、CHOP及BCL-2家族蛋白,经线粒体通路与Fas通路诱导细胞凋亡;
9.毒素通过两条途径破坏上皮屏障完整性:一是通过MAPK、Wnt、JAK/STAT通路下调细胞连接蛋白表达,二是抑制protein kinase A活性,阻碍紧密连接组装;
10.毒素经MAPK与IRE1β信号通路降低黏蛋白分泌。