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邬静和袁志航教授课题组揭示桔青霉素诱导肠道细胞焦亡新机制成果在《Journal of Agricultural and Food Chemistry》杂志发表
近日,动物医学院袁志航副教授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。
袁志航副教授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。本研究证实,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。
原文链接:https://doi.org/10.1021/acs.jafc.4c11218
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