橙皮苷激活SIRT1逆转低剂量脱氧雪腐镰刀菌烯醇暴露诱导的小鼠肝脏线粒体自噬抑制

【作者】 陈皓； 王鑫； 姜俊泽； 单安山； 马隽；

【机构】 东北农业大学动物科学技术学院； 东北农业大学动物医学学院；

【摘要】 目的:脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)是一种在农业生产中常见的真菌毒素,是由禾谷镰刀菌、雪腐镰刀菌等产生的次级代谢产物,主要污染谷物及其副产品。由于DON特殊的理化性质,如极强的热稳定性、物理吸附效率较低等原因,至今仍无法将饲料中的DON完全清除,使DON污染造成的威胁持续存在。橙皮苷广泛存在于柑橘属芸香科植物的果实中,是我国传统中草药陈皮的主要活性成分之一。现代药理学研究发现橙皮苷在抗炎、抗菌、抗氧化、促进脂质代谢等方面具有重要作用。本研究旨在探究橙皮苷缓解低剂量DON暴露引起的肝损伤作用及其机制。方法:体内试验取48只雄性C57BL/6小鼠,随机分为DON组、HDN组、DON+HDN_L组、DON+HDN_M组、DON+HDN_H组和CON组(n=8)。6周后采静脉血、处死小鼠并解剖取肝组织,试剂盒检测血液中肝功能指标谷丙转氨酶和谷草转氨酶含量。H&E染色和组织透射电镜观察肝脏病理组织和超微结构变化。体外试验建立橙皮苷干预DON暴露诱导AML12细胞损伤模型。体内外采用免疫印记法、多种荧光探针染色等方法初步说明橙皮苷能够有效缓解低剂量DON暴露引起的肝损伤。随后,在体外采用免疫沉淀法、多重免疫荧光共定位、质粒转染、小干扰RNA、加入激动剂和抑制剂等方法阐明上述作用的机理,并在体内采用口服靶分子激动剂的方法进行回复验证。结果:低剂量DON可以导致小鼠肝脏空泡化、细胞核固缩,肝脏线粒体脊排列紊乱、双层膜结构模糊,橙皮苷干预改善上述病理变化。在橙皮苷干预低剂量DON暴露致小鼠肝损伤模型中,线粒体表面迸发出PDH~+/TOMM20-型线粒体衍生囊泡,说明橙皮苷缓解低剂量DON暴露致小鼠肝损伤可能与Ⅲ型线粒体自噬有关。橙皮苷干预组PINK1、PRKN蛋白表达与DON组相比显著升高,二者共定位系数升高,PINK1在线粒体中表达也显著升高,橙皮苷能够缓解DON导致的AML12细胞线粒体膜电位紊乱并缓解线粒体超氧化物蓄积,进而恢复线粒体稳态,说明橙皮苷促进低剂量DON暴露致小鼠肝损伤模型中肝脏线粒体自噬。此外,橙皮苷可以激活SIRT1及下游转录因子,去乙酰化FOXO3α,促进BNIP3转录增强其与PINK1的相互作用,促进线粒体自噬。体外模型中橙皮苷具有与SIRT1激动剂SRT2104同样的效果。说明SIRT1是橙皮苷促进线粒体自噬缓解低剂量DON暴露诱发小鼠肝损伤作用的靶蛋白。结论:橙皮苷通过调控线粒体衍生囊泡生成并清除线粒体受损组件,靶向激活SIRT1调控肝脏Ⅲ型线粒体自噬,进而缓解低剂量DON诱导的小鼠肝损伤。本研究为橙皮苷防治低剂量DON暴露诱导的肝损伤提供潜在策略。更多还原