本网讯(动物医学院 李媛媛)近日,动物医学院副教授袁志航课题组在国际知名期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》上发表题为“Citrinin-Induced Intestinal Onset of Pyroptosis via the IP3R1–GRP75–VDAC1 Complex-Mediated Mitochondrial Oxidative Stress”的研究论文。该研究首次阐明了桔青霉素(Citrinin, CTN)通过调控线粒体相关内质网膜(MAM)中的IP3R1-GRP75-VDAC1复合物,引发线粒体氧化应激从而诱导肠道细胞焦亡的分子机制,为桔青霉素诱导的肠道毒性防治提供了新靶点。
桔青霉素是一种由曲霉属、青霉属等多种真菌产生的有毒次级代谢产物,广泛污染谷物、饲料及水果,长期暴露会对肝脏、睾丸、肾脏等器官产生有害影响。然而,其诱导肠道损伤的潜在机制仍不明确。
袁志航团队通过小鼠模型和猪小肠上皮细胞(IPEC-J2)实验发现,桔青霉素暴露会损害肠道及IPEC-J2细胞的屏障功能,并诱发肠道细胞焦亡。此外,桔青霉素暴露可促进肠道细胞中IP3R1-GRP75-VDAC1复合物的形成,导致线粒体钙超载及线粒体活性氧(mtROS)的过量积累。其中,mtROS被认为是细胞焦亡的关键驱动因素。使用mtROS抑制剂Mito-Tempo后,发现清除mtROS能够缓解细胞焦亡,但无法改善线粒体钙超载。然而,通过沉默GRP75以减少IP3R1-GRP75-VDAC1复合物的形成,发现桔青霉素暴露引起的线粒体钙超载、线粒体与内质网功能障碍及随后发生的细胞焦亡均得到显著逆转。该研究证实,桔青霉素暴露可诱导肠道细胞发生焦亡,并揭示IP3R1-GRP75-VDAC1复合物介导的线粒体氧化应激在该过程中发挥关键作用。这一发现填补了桔青霉素诱导肠道细胞焦亡机制的研究空白,并为靶向抗氧化或调节钙稳态的解毒药物开发提供了理论依据。
湖南农业大学硕士研究生李媛媛和张琪珂为本论文的共同第一作者,湖南农业大学邬静教授和袁志航副教授为共同通讯作者。该研究得到湖南省自然科学基金(2023JJ30301)、云南省科技重大专项(202202AE090032)等项目的资助。
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