研究目的黄曲霉毒素B1(aflatoxin B1,AFB1)是最常见、毒性最大的一种真菌毒素,广泛存在于谷物及其食品制品中。由于其高度的化学和热稳定性,即使食品加工后也很难完全消除,是动物及人类健康潜在的危险Telaglenastat供应商因素。AFB1具有致癌性、致突变性、致畸性和免疫抑制作用,对肝脏、肾脏、神经系统均具有毒性作用,大量的研究对其相关毒性机制进行了探讨。近年来的研究显示低剂量AFB1亚急性暴露与肠道炎性损伤相关,但其机制尚不明确。新近研究表明,AFB1是芳香烃受体(aryl hydrocarbon receptor,AHR)的配体,其结合活性得到了鉴定和确认。配体-受体结合是细胞敏感且有效的应答外界刺激的启动机制,AHR被认为可通过靶向炎性相关基因表达、调控免疫细胞分化影响免疫或炎性疾病的发生发展。因此,我们推测AHR可能参与介导了AFB1对肠道的炎性损伤效应。为进一步观察和确认AFB1与肠道炎性损伤及与AHR的关系,本研究观察了 AFB1亚急性暴露对小鼠结肠组织的损伤效应及与肠道组织内巨噬细胞的关系;采用体外实验进一步探索了 AFB1通过影响巨噬细胞功能损伤肠上皮细胞的潜在机制,并经多组学技术联合应用分析了 AFB1诱导的巨噬细胞AHR/TLR/STAT3相关信号轴改变与小鼠结肠炎间的相关性,以有助于AFB1及其它环境污染物Adavosertib致结肠炎的有效防治。研究方法体内实验中,BALB/c雄性小鼠经口染毒AFB1 30d,通过血常规及血清炎性脂质组学检测评价体内炎性状态,结肠组织切片病理形态学观察评估AFB1对小鼠结肠的损伤,HE染色观察炎性细胞浸润并采用免疫荧光染色观察髓系来源的免疫细胞在肠道损伤部位的聚集情况。体外实验中,将人单核细胞白血病(THP-1)细胞首先诱导分化为巨噬细胞(M0)后给予AFB1暴露,采用Transwell与人结直肠腺癌(Caco-2)细胞进行共培养,观察AFB1经巨噬细胞介导对肠道上皮细胞的损伤作用;并进一步通过Western blot、多组学等多种技术手段分析AFB1对THP-1诱导分化的M0型巨噬细胞的影响及相关蛋白改变,探究AHR/TLR/STAT信号轴在AFB1诱导结肠损伤中的机制作用。实验结果体内实验结果表明,AFB1(5～50μg/kg.bw)经口暴露小鼠导致小鼠肠道长度缩短、结肠隐窝模糊甚至消失、杯状细胞黏蛋白分泌增多、上皮细胞损伤,伴有明显的炎性细胞浸润;血清炎性脂质组学检测显示与炎症反应相关分子发生明显变化;小鼠结肠组织中活性氧(reactive oxygen species,ROS)及一氧化氮(nitric oxide,NO)呈现剂量依赖性升高;免疫荧光染色可见明显的髓系免疫细胞聚集和浸润。体外实验结果表明,AFB1暴露导致THP-1诱导分化的M0巨噬细胞吞噬能力增强,伴随 ROS、丙二醛(malondialdehyde,MDA)及乙醛脱氢酶(acetaldehyde dehydrogenase,ALDH)水平明显升高。将THP-1诱导分化的M0型巨噬细胞经AFB1暴露后与Caco-2细胞共培养,采用7-AAD/Annexin V染色经流式细胞术检测显示AFB1引起Caco-2细胞死亡增加,同时升高培养基中肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factors-α,TNF-α)及白介素-6(interleukin-6,IL-6)水平。转录组测序(RNA-seq)及蛋白质biosoluble film组学分析显示,巨噬细胞暴露于AFB1后,炎性通路相关mRNA及蛋白发生明显改变;Western blot检测进一步证实AFB1暴露诱导巨噬细胞炎症相关功能蛋白表达呈现显著上升趋势,AHR及AHR/TLR/STAT3信号轴关键蛋白变化显著。结论1.AFB1亚急性暴露导致BALB/c小鼠结肠炎,表现为小鼠肠道长度缩短、结肠隐窝模糊、杯状细胞和上皮细胞受损,伴随明显的炎性细胞浸润。2.AFB1可通过AHR/TLR/STAT信号轴,上调M0巨噬细胞AHR、TLR2、TLR4蛋白表达,下调线粒体ROS调节因子STAT3和p-STAT3(Ser727)的表达,使其处于炎性状态,导致肠道上皮损伤。