鐮刀菌毒素DON、NIV的細胞毒性和致突變、致畸、致癌研究進展

精品文檔-下載后可編輯鐮刀菌毒素DON、NIV的細胞毒性和致突變、致畸、致癌研究進展摘要脫氧雪腐鐮刀菌烯醇（dON）、雪腐鐮刀菌烯醇（nIV）均屬于單端孢霉烯族毒素，是赤霉病麥中最常檢出的毒素，常常單獨或聯(lián)合污染糧谷類。它們主要由某些鐮刀菌產生，可對人類和不同種屬的動物產生廣泛的毒性效應。本文綜述了dON、nIV近年毒理學方面的研究進展。

脫氧雪腐鐮刀菌烯醇（deoxynivalenol，dON）又名致嘔毒素（vomitoxinorVomitingtoxin，vT），與雪腐鐮刀菌烯醇（nivalenol，nIV）均屬于單端孢霉烯族毒素，主要由某些鐮刀菌產生。dON、nIV污染糧谷類的現(xiàn)象非常普遍，世界各地均有報道。dON、nIV可單獨或與其它鐮刀菌毒素或黃曲霉毒素共同污染糧谷類，在體內可能相互作用，逐漸得到了人們的重視。dON、nIV不僅污染糧谷類，也可污染糧食制品，人和牲畜在誤食被毒素污染的糧谷類后可產生廣泛的毒性效應。它們不僅可以引起動物嘔吐、拒食、體重減輕，免疫系統(tǒng)和造血系統(tǒng)受到損害，還具有很強的皮膚毒性和細胞毒性。近年研究還表明，dON、nIV可能與人類食管癌、igA腎病、大骨節(jié)病有關，對人畜健康構成威脅。本文介紹了近些年dON、nIV在細胞毒性和致突變、致畸、致癌方面的研究進展。

1細胞毒性

dON具有很強的細胞毒性，對原核細胞、真核細胞、植物細胞、腫瘤細胞等均具有明顯的毒作用。它對生長較快的細胞如：胃腸道粘膜細胞、淋巴細胞、胸腺細胞、脾細胞、骨髓造血細胞等均有損傷作用，并可抑制蛋白質的合成。cossette（1）研究發(fā)現(xiàn)，dON對谷物種子細胞具有毒性作用，主要損傷植物細胞壁，促進其釋放鉀、鈉等離子。rizzo等（2）研究發(fā)現(xiàn)，dON對大鼠紅細胞具有溶血作用，此作用有一個閾值，低于此閾值紅細胞不會發(fā)生溶血反應。dON對原核細胞的毒性作用可能通過三種不同的方式：（1）通過滲透磷脂雙層，作用于亞細胞水平。（2）通過與細胞膜相互作用。（3）通過自由基介導的脂質過氧化作用。dON可能以一種或一種以上的方式同時發(fā)揮。dON還可作用于骨髓造血干細胞產生細胞毒性，作用于t、b、igA＋細胞而產生免疫毒性作用，抑制或增加程序細胞的死亡。

nIV的細胞毒性可能是毒素抑制核糖體肽基轉移酶的活性中心，阻礙核糖體的循環(huán)，并抑制起始和終止反應。nIV對培養(yǎng)的軟骨細胞具有明顯的損傷作用，特別是對培養(yǎng)早期的軟骨細胞有致命的損傷，使軟骨中的dNA、基質中葡萄糖醛酸和堿性磷酸酶含量下降：此外，它還對軟骨細胞膜系統(tǒng)如細胞膜、核膜、所有的細胞器膜有損傷作用，損傷程度隨濃度升高而增加（3，4）。流行病學資料表明，大骨節(jié)病區(qū)糧食中檢測到多種鐮刀菌毒素如：dON、nIV、zEN、3－aDON等，其污染率與大骨節(jié)病的發(fā)病有相關關系（5，6）。

2致突變、致畸、致癌作用

國內外對dON、nIV的致突變、致畸、致癌作用的研究結果不相一致，多數研究均表明它們具有致畸、胚胎毒性，可能是一種潛在的致癌物質。

dON、nIV均具有胚胎毒性作用，tto（7）等報道高劑量的nIV（30mg／kg體重喂飼或10mg／kg體重灌胃）可使孕鼠體重降低，幼仔出生率下降，晚期吸收胎數增加，胎仔和胎盤重量下降，骨化度降低。中等劑量的nIV（6mg／kg或12mg／kg體重喂飼）也可引起胎仔和胎盤重量減輕。

王加生等（8）用含dON粗毒素0、125、250、500、1000mg／kg體重與孕期第7－16d連續(xù)灌胃給wistar妊娠大鼠，結果表明：1000mg／kg體重的dON具有明顯的胚胎毒作用，250mg／kg體重的dON具有胚胎毒作用和致畸作用。vesely等（9）研究了dON對—602—于三日齡雞胚的毒作用，經8d孵化后發(fā)現(xiàn)dON的毒性作用劑量范圍很窄，為1～3mg／kg體重，實驗組雞胚有頭部畸形、身體發(fā)育畸形、畸形率明顯高于對照組。

王加生等用赤霉病麥粗毒素純化物和病麥提取物中的dON純品做ames實驗發(fā)現(xiàn)，加與不加s－9混合液對于鼠傷寒沙門氏菌組氨酸缺陷型均具有致突變作用，并有劑量－反應關系。而nIV可通過延長g2期而影響細胞周期，并使姐妹染色單體交換頻率增加，它在極低的濃度下就可引起v79細胞染色體畸變：如染色單體斷裂、染色體斷裂、雙著絲點，表明nIV具有較強的致突變和遺傳毒性作用（10）。

dON、nIV的誘癌實驗尚未成功，國內外也無其致癌作用的明確報道，因此其致癌作用尚無定論。流行病學研究發(fā)現(xiàn)，在食管癌高發(fā)區(qū)（如河南林縣、南非transki地區(qū)）的玉米和小麥中均檢測到dON、nIV，其檢出率是低發(fā)區(qū)的10倍，dON、nIV的含量與食管癌的發(fā)生呈正相關（11，12）。夏求潔等（13）以河南林縣玉米中的nIV配合tPA多次作用于小鼠皮膚，第11－39周內可誘發(fā)小鼠皮膚上皮狀瘤及各種增生性病變。第57－64周出現(xiàn)上皮性癌，而溶劑對照組僅1例（5％）出現(xiàn)與局灶性增生，空白和溶劑對照組均無狀瘤或癌發(fā)生，而nIV的致癌作用卻未能在喂養(yǎng)實驗中得到證實。

有動物實驗表明，長期小劑量喂飼含dON毒素污染的飼料，可誘發(fā)不同器官的腫瘤。iserson（14）等進行的dON的慢性毒性實驗發(fā)現(xiàn)，實驗組動物發(fā)生肝癌。lamber-LA等（15）用大鼠進行了dON兩階段皮膚誘癌、促癌實驗，結果表明dON不是一種致癌劑或誘癌劑，但皮膚組織學檢查發(fā)現(xiàn)dON誘發(fā)彌漫性磷狀上皮增生。

以上事實表明dON、nIV可能是一種弱的致癌物質，有待于進一步研究，應當引起人們足夠的重視。

3結語

鐮刀菌毒素dON、nIV污染糧谷類的現(xiàn)象非常普遍，但是由于人們每日攝入量極低，未能夠引起人們足夠的重視。目前，對于dON、nIV的研究仍停留在實驗動物研究階段，今后的研究方向應包括以下幾個方面：

（1）霉菌毒素污染糧谷類常不是單一的，其產生的毒素也不是單獨存在的，dON、nIV、zEN、aFB1等毒素常聯(lián)合污染糧谷類，今后應當研究各種霉菌毒素共同污染的相互作用。

（2）進一步研究dON