鐮刀菌毒素DON、NIV的細(xì)胞毒性和致突變、致畸、致癌研究進(jìn)展

精品文檔-下載后可編輯鐮刀菌毒素DON、NIV的細(xì)胞毒性和致突變、致畸、致癌研究進(jìn)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(dú)或聯(lián)合污染糧谷類。它們主要由某些鐮刀菌產(chǎn)生，可對(duì)人類和不同種屬的動(dòng)物產(chǎn)生廣泛的毒性效應(yīng)。本文綜述了dON、nIV近年毒理學(xué)方面的研究進(jìn)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(chǎn)生。dON、nIV污染糧谷類的現(xiàn)象非常普遍，世界各地均有報(bào)道。dON、nIV可單獨(dú)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(nèi)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(chǎn)生廣泛的毒性效應(yīng)。它們不僅可以引起動(dòng)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(qiáng)的皮膚毒性和細(xì)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(guān)，對(duì)人畜健康構(gòu)成威脅。本文介紹了近些年dON、nIV在細(xì)胞毒性和致突變、致畸、致癌方面的研究進(jìn)展。

1細(xì)胞毒性

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

nIV的細(xì)胞毒性可能是毒素抑制核糖體肽基轉(zhuǎn)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(yīng)。nIV對(duì)培養(yǎng)的軟骨細(xì)胞具有明顯的損傷作用，特別是對(duì)培養(yǎng)早期的軟骨細(xì)胞有致命的損傷，使軟骨中的dNA、基質(zhì)中葡萄糖醛酸和堿性磷酸酶含量下降：此外，它還對(duì)軟骨細(xì)胞膜系統(tǒng)如細(xì)胞膜、核膜、所有的細(xì)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(xué)資料表明，大骨節(jié)病區(qū)糧食中檢測(cè)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(guān)關(guān)系（5，6）。

2致突變、致畸、致癌作用

國(guó)內(nèi)外對(duì)dON、nIV的致突變、致畸、致癌作用的研究結(jié)果不相一致，多數(shù)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(zhì)。

dON、nIV均具有胚胎毒性作用，tto（7）等報(bào)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(shù)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(jié)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(duì)—602—于三日齡雞胚的毒作用，經(jīng)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(shí)驗(yàn)組雞胚有頭部畸形、身體發(fā)育畸形、畸形率明顯高于對(duì)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(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，加與不加s－9混合液對(duì)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(yīng)關(guān)系。而nIV可通過(guò)延長(zhǎng)g2期而影響細(xì)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(xì)胞染色體畸變：如染色單體斷裂、染色體斷裂、雙著絲點(diǎn)，表明nIV具有較強(qiáng)的致突變和遺傳毒性作用（10）。

dON、nIV的誘癌實(shí)驗(yàn)尚未成功，國(guó)內(nèi)外也無(wú)其致癌作用的明確報(bào)道，因此其致癌作用尚無(wú)定論。流行病學(xué)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(cè)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(guān)（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(nèi)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(duì)照組僅1例（5％）出現(xiàn)與局灶性增生，空白和溶劑對(duì)照組均無(wú)狀瘤或癌發(fā)生，而nIV的致癌作用卻未能在喂養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中得到證實(shí)。

有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，長(zhǎng)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(jìn)行的dON的慢性毒性實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)組動(dòng)物發(fā)生肝癌。lamber-LA等（15）用大鼠進(jìn)行了dON兩階段皮膚誘癌、促癌實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明dON不是一種致癌劑或誘癌劑，但皮膚組織學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)dON誘發(fā)彌漫性磷狀上皮增生。

以上事實(shí)表明dON、nIV可能是一種弱的致癌物質(zhì)，有待于進(jìn)一步研究，應(yīng)當(dāng)引起人們足夠的重視。

3結(jié)語(yǔ)

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(duì)于dON、nIV的研究仍停留在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究階段，今后的研究方向應(yīng)包括以下幾個(gè)方面：

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

（2）進(jìn)一步研究dON