不同水平的Cyclophilin-D蛋白对T-2毒素诱导TM3细胞凋亡的影响

Among the type A trichothecenes, T-2 toxin has the greatest cytotoxicity, may pose a threat to human and animal health around the world. Until now, there is no effective detoxification and treatment measures for T-2 toxin poisoning. To investigate the potential mechanism of Cyclophilin-D and mitochondrial pathway in T-2 toxin poisoning, TM3 cells will be a model to evaluate the toxic effects of T-2 toxin, focus on oxidative stress-mediated mitochondrial pathway in T-2 toxin induces apoptosis. Then, gene silencing and gene cloning technology is being use to build the model of the TM3 cell expression different levels CyPD, which is a mitochondrial chaperone that has been shown to regulate the mitochondrial permeability transition pore (MPTP). TM3 cells were treated with T-2 toxin, to explore the significance of?level of CyPD effects mitochondrial function, mitochondrial pathway, death receptor pathway, endoplasmic reticulum pathway and apoptosis. The research results will provide new ideas and new means for the prevention and treatment of livestock reproductive failure caused by mycotoxins.

T-2毒素是A类单端抱霉烯族真菌毒素中毒性最强的一种，对人类和动物的健康造成了严重危害，至今未找到有效的解毒与治疗方法。本课题以小鼠睾丸支持细胞（TM3）为研究对象，深入研究T-2毒素对TM3细胞的损伤作用，重点分析氧化应激介导的线粒体途径在T-2毒素诱导TM3细胞凋亡过程中的作用。在此基础上利用基因沉默和基因克隆技术构建表达不同水平CyPD蛋白的TM3细胞模型，CyPD是一种线粒体伴侣蛋白，能够调控线粒体通透性转换孔(MPTP)。T-2毒素染毒后，评价不同水平的CyPD蛋白对细胞线粒体功能、线粒体通路、死亡受体通路、内质网通路及细胞凋亡的影响，深入探讨CyPD蛋白及线粒体通路在T-2毒素生殖毒性发生和发展过程中的作用，阐明T-2毒素产生毒性作用的生物学基础，从而为防治由霉菌毒素引发的畜禽繁殖障碍提供新思路和新手段。

T-2毒素是一种镰刀菌分泌的次级代谢产物，并且是谷物来源的食物与饲料中常见的霉菌毒素。大量的研究显示T-2毒素又造成人和动物的生殖系统损伤，因此本课题以卵巢颗粒细胞、小鼠睾丸间质细胞（TM3）和人睾丸支持细胞为研究对象，全面深入的探讨了T-2毒素对动物生殖细胞的损伤作用及相关的作用机制。. 结果发现cAMP-PKA通路在T-2毒素抑制卵巢颗粒细胞类固醇激素分泌的过程中起着十分重要的作用，StAR又是其中的关键作用位点，而T-2毒素在很低剂量（1nM）的情况下就可以观察到抑制颗粒细胞分泌雌二醇（E2）和孕酮（P）的作用，提示T-2毒素具有内分泌干扰作用；此外，T-2毒素能剂量依赖性地增加TM3细胞和人睾丸支持细胞内ROS的生成和MDA含量，降低SOD、CAT和GSH-Px的活性、GSH与线粒体的含量、线粒体膜电位，提高促凋亡相关蛋白Bak、Baxh和CyPD表达水平、降低抑凋亡蛋白Bcl-2和Bcl-xL，并显著提升Bax/Bcl-2的比值，从而促进Cyt c从线粒体内释放进入细胞质，进而造成caspase-3和caspase-9的活化，最终诱导细胞凋亡，而CyPD的抑制剂CsA和自由基清除剂Trolox均能在一定程度上抑制由T-2毒素诱导细胞凋亡，说明ROS-CyPD-线粒体信号通路在T-2毒素诱导TM3、人睾丸支持细胞等生殖细胞凋亡过程中起着十分重要的作用。以上成果是对T-2毒素生殖毒性研究的有益补充和完善。而通过添加天然抗氧化剂如花青素B2可以清除ROS、保护线粒体及其功能，并通过调节线粒体通路进而抑制T-2毒素诱导的细胞凋亡，这一结果提示我们天然抗氧化物是开发T-2毒素甚至是霉菌毒素解毒剂的重要备选物质。