近日，湖南农业大学动物医学院文利新教授团队联合南京农业大学动物医学院黄克和教授团队在国际权威学术期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry（中科院1区Top期刊，IF：6.7）发表了题为“Chronic Exposure to NaAsO2 Induces Renal Fibrosis by Modulating Gut Microbiota-Mediated AhR/NLRP3 Inflammasome Signaling Pathway”的研究论文，该研究系统解析了慢性砷暴露通过扰乱肠道菌群稳态、生成尿毒症毒素吲哚硫酸酚（IS），激活AhR/NLRP3炎症小体信号通路诱导肾脏纤维化的完整分子链条，为砷中毒相关慢性肾病防治提供全新靶点与干预思路。

砷污染是全球性公共卫生难题，世界卫生组织规定饮用水砷安全限值仅10 μg/L，但当前全球超2亿人长期饮用砷超标地下水，对人体健康造成严重危害。农村浅层井水、农作物、高砷矿区环境是造成人体长期低剂量砷累积的主要原因；流行病学调查显示，排除糖尿病、高血压等传统肾病诱因后，慢性肾病、不可逆肾纤维化等肾脏疾病的发病率与地区砷污染的严重程度密切相关。现有研究已发现长期砷蓄积可诱导肠道菌群紊乱，导致肠道屏障功能障碍和肾脏损伤，但肠-肾轴在砷污染致肾损伤中的作用尚不清楚。

因此，本研究团队基于以上科学问题，给小鼠连续使用0.5 mg/L砷饮水连续90天，结合粪菌移植、细胞试验等阐明致病机制。研究结果发现，长期砷暴露会导致小鼠出现肾脏纤维化、肠道屏障功能障碍、肠道菌群结构紊乱、色氨酸代谢失衡，尿毒症毒素IS通过肠道屏障进入血液并在肾脏富集，激活肾脏AhR/NLRP3炎症小体信号通路诱导肾脏纤维化；但在抗生素清除肠道菌群后，砷暴露却无法诱导小鼠出现明显的肠道和肾脏损伤。粪便菌群移植试验结果发现，移植砷处理组粪便的受体小鼠同步出现肠道损伤、IS蓄积与肾纤维化；以上结果证实，肠道菌群及其代谢产物IS是长期砷污染致肾损伤的核心因素。体外试验进一步阐明，IS可激活肾小管上皮细胞AhR受体，持续启动NLRP3炎症小体级联反应，释放IL-1β、IL-18等促炎因子推动肾脏纤维化；同时，使用SiAhR可以通过抑制AhR/NLRP3炎症小体信号通路减轻IS毒诱导的肾脏炎症与纤维化。最终，选用肠道毒素吸附剂AST-120吸附体内的IS，结果发现，AST-120可通过减少血清和肾脏中IS的含量，抑制肾脏AhR/NLRP3炎症通路过度激活，缓解慢性砷暴露诱导的肠道屏障功能障碍和肾纤维化。基于以上结果，本研究发现慢性砷暴露通过扰乱肠道菌群稳态和生成IS，激活肾脏AhR/NLRP3炎症小体信号通路诱导小鼠肾纤维化；本研究阐明了肠-肾轴在慢性砷中毒致肾损伤中的作用，为砷污染地区慢性肾病的防控提供治疗靶点，也为畜禽重金属蓄积性肾损伤防控、肠道稳态调控提供理论支撑。

湖南农业大学为第一完成单位，屈建谕博士、伏健博士为共同第一作者，刘水平教授、文利新教授为共同通讯作者。该研究获得国家自然科学基金（32503127）、湖南省教育厅优秀青年项目（24B0204)和生猪产业前沿科学与关键技术研究课题（2019xny-js044）的资助。

（作者：刘水平，初审：文利新，复审：刘国华，终审：易金娥）