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黄曲霉毒素B1基于“肠-肝”轴诱发肝细胞焦亡的机制研究

长期以来黄曲霉毒素B1（Aflatoxin B1，AFB1）的肝毒性被认为是代谢产生的AFB1-8,9-环氧化物破坏细胞DNA所致，然而这并不能解释不同物种对AFB1敏感性差异较大的问题。本项目提出AFB1扰动肠道菌群及其代谢物致使机体肝毒性的假设，验证并阐释了AFB1基于“肠-肝”轴诱发肝细胞焦亡的分子机制。首先采用高通量测序和代谢物组学对AFB1染毒小鼠粪便中菌群以及代谢物进行分析，显著改变小鼠肠道菌群的多样性、丰富度和组成结构；同时发现差异代谢物与肝细胞焦亡和特征菌群呈强正相关。然后，构建伪无菌小鼠、无菌粪便代谢物移植和粪菌移植小鼠模型，探究“肠-肝”轴与AFB1肝毒性间的因果关系。发现AFB1无法诱发伪无菌小鼠肝细胞焦亡，移植AFB1扰动的肠道菌群或代谢物的小鼠表现出显著的肝细胞焦亡，且受扰动的代谢物比菌群更易激活肝细胞焦亡信号通路，表明了菌群代谢物在AFB1诱发小鼠肝细胞焦亡中的关键作用。随后，基于与焦亡关键蛋白TLR4和NLRP3的结合，采用分子对接手段筛选出特征菌群代谢物哌啶甲酸（Pipecolic acid, PA）和去甲肾上腺素（Norepinephrine, NE）可显著激活细胞焦亡通路。最后构建野生型、TLR4 和 NLRP3基因沉默肝细胞模型，证明了代谢物PA和NE以TLR4、NLRP3蛋白依赖型激活肝细胞焦亡。因此可得结论：AFB1扰动肠道菌群产生大量代谢物PA和NE，通过TLR4、NLRP3蛋白依赖型激活肝细胞焦亡，基于“肠-肝”轴导致肝毒性。

专家介绍

雷红涛 教授

华南农业大学食品学院 院长

雷红涛，博士，二级教授，博士生导师，现任华南农业大学食品学院院长，入选国家高层次人才特殊支持计划中青年创新领军人才、国家创新人才推进计划中青年科技创新领军人才、“广东特支计划”科技创新领军人才。兼任教育部高等学校食品科学与工程类专业教学指导委员会副主任委员，中国农业工程学会农产品加工与贮藏工程专业委员会副理事长，广东省食品学会副理事长，《Chemical and Biological Technologies in Agriculture》（IF 6.6）副主编，《Foods》 (IF 5.2)、《Food and Agricultural Immunology 》(IF 3.268)、中国食品学报等刊物编委。研究兴趣集中在食品安全与营养、食品真实性领域。主持“十三五”国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重点项目、广东省自然科学基金团队项目等多项。参与制定国标2项、快速检测方法制定6项、团标4项。主编国家规划教材1部，译著1部；发表SCI收录论文一百多篇；授权专利七十多项；获教育部高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）技术发明一等奖（第1）、国家科技进步二等奖（第2）、国家教学成果二等奖（第3）、广东省科学技术一等奖（第2）、中华农业科技二等奖（第2）各1项。

已发布专家报告

实习编辑：武汉轻工大学食品科学与工程学院 冯红；责编：张睿梅。

《食品科学》编辑部拟定于2023年8月4-5日在南京举办“第十届食品与生物学科高水平SCI论文撰写与投稿技巧研修班”，为期两天。欢迎您参加此次培训班。

为进一步深入研究食品产业科技创新基础理论，保障食品质量与安全，研发具有营养和保健功能的食品，推动食品科学研究的进步，带动食品产业的技术创新，更好地保障人类身体健康和提高生活品质，北京食品科学研究院和中国食品杂志社《食品科学》杂志、《Food Science and Human Wellness》杂志在成功召开前十届“食品科学国际年会”和四届“食品科学与人类健康国际研讨会”及二十余次食品专题研讨会的基础上，将与国际谷物科技协会（ICC）、南京农业大学、南京财经大学、南京师范大学、南京工业大学、东南大学、江苏省农业科学院、徐州工程学院、昆明理工大学于2023年8月6-8日在中国江苏南京共同举办“第十一届食品科学国际年会”。

为进一步促进动物源食品科学的发展，带动产业的技术创新，更好的保障人类身体健康和提高生活品质，由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心、国家肉类加工工程技术研究中心及中国食品杂志社《食品科学》杂志、《Food Science and Human Wellness》杂志、《Journal of Future Foods》杂志主办，贵州大学、贵州轻工职业技术学院共同主办，贵州医科大学、钛和中谱检测技术（厦门）有限公司支持协办，中国食品杂志社《肉类研究》杂志、《乳业科学与技术》杂志、《Food Science of Animal Products》承办的“2023年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”即将于2023年10月28-29日在贵州贵阳召开。