番茄红素（LYC）缓解脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）诱导猪肠道毒性的新机制

1、研究背景

脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）是镰刀菌属真菌产生的一种B型单端孢霉烯族毒素，广泛污染小麦、玉米等谷物及其加工产品。长期摄入被DON污染的饲料可引发胃肠道毒性、免疫毒性及生殖毒性。肠道是DON吸收的主要部位，也是其毒性作用的关键靶器官，DON通过抑制蛋白质合成破坏肠道屏障功能。

番茄红素（LYC）是一种含有11个共轭双键的类胡萝卜素，在番茄、石榴等红色果蔬中含量丰富，具有强大的抗氧化活性。PGAM5是一种线粒体丝氨酸/苏氨酸磷酸酶，在线粒体自噬和氧化应激调控中发挥关键作用。然而，PGAM5介导的线粒体自噬是否参与LYC对DON诱导肠道损伤的保护作用，目前仍未阐明。因此，本研究旨在阐明LYC通过PGAM5缓解DON肠道毒性的具体机制，为公共卫生防护提供创新性解决方案。

2、研究进展

猪是对DON毒性作用最敏感的物种，并且猪肠道上皮细胞（IPEC-J2）被认为是研究肠道屏障功能的理想体外模型。因此，本研究采用IPEC-J2细胞作为体外模型，探究LYC对DON诱导的肠道毒性的保护作用。

研究发现，DON暴露可破坏紧密连接蛋白（如ZO-1、Occludin、E-cadherin）及细胞骨架结构，导致跨上皮电阻（TEER）降低及细胞通透性增加。而LYC处理则有效逆转了上述变化，恢复了肠道屏障的完整性与细胞迁移能力。研究进一步表明，DON暴露通过上调PGAM5表达来过度激活线粒体自噬，诱发铁死亡，并伴随线粒体活性氧积累、脂质过氧化及亚铁离子过载。LYC则通过靶向PGAM5下调其表达水平，从而抑制过度线粒体自噬、阻断铁死亡，最终恢复肠道屏障功能。

3、未来展望

本研究揭示了PGAM5在DON诱导肠道损伤中的关键作用，证实了LYC通过靶向PGAM5介导的线粒体自噬依赖性铁死亡发挥保护效应。这些发现为霉菌毒素所致肠道毒性的防控提供了新思路，也为开发靶向PGAM5的肠道疾病干预策略奠定了理论基础。未来研究可借助动物模型进一步验证PGAM5通路的体内作用，并探索提高LYC生物利用度的有效途径。

原文链接：https://spj.science.org/doi/10.34133/research.1251