HPGA及Kisspeptins/GPR54信号途径在镰刀菌毒素ZEA/T2毒素联合暴露诱发性早熟中的作用

镰刀菌毒素是自然发生的最广泛的粮食污染物，粮食中多种镰刀菌毒素共污染普遍存在，对人类的健康危害日益引人关注；特别是镰刀菌毒素共存污染对生殖发育功能的不良影响令人担忧，是性发育异常-性早熟的一个重要诱发因素。针对镰刀菌毒素的生殖发育毒性及其内分泌干扰作用，课题立足于青春期性发育异常性早熟的发病机制，以玉米赤霉烯酮（ZEA）与T-2毒素为重点研究对象，评价其单独作用与联合效应作用模式，围绕调控青春期性发育的下丘脑-垂体-性腺轴（HPGA）功能改变及相关信号途径，特别是kisspeptins/GPR54信号通路在性早熟发生发展中的作用，阐明镰刀菌毒素诱发性早熟的可能机制。预期成果将有助于更全面地认识镰刀菌毒素污染特别是多种毒素共存污染的生殖发育危害，并为正确评估食品中镰刀菌毒素污染的健康危害及制定有效的预防措施提供重要的实验依据。

下丘脑-垂体-性腺轴（HPGA）在调控青春期启动中处于核心地位，而促进HPGA激活和性成熟的关键是促性腺激素释放激素（GnRH）的脉冲式释放，并且Kisspeptins及其受体GPR54是调节HPGA活化和GnRH释放的重要组件。流行病学资料提示，镰刀菌毒素污染可能促使HPGA激活提前，导致GnRH脉冲释放的时间提前，破坏机体正常的青春期启动，引发中枢性性早熟（CPP）。目前对于镰刀菌毒素引起CPP的证据和是否通过Kisspeptins/GPR54信号通路发挥作用尚不清楚。本项目针对HPGA启动的中枢环节－GnRH的释放，选择粮食污染中常见的镰刀菌毒素－玉米赤霉烯酮（ZEA）和T-2毒素，利用SD大鼠和永生化下丘脑神经元GT1-7细胞模型，重点从GnRH释放以及Kisspeptins/GPR54信号通路角度，探讨镰刀菌毒素对青春期启动的影响及其作用机制，同时整合已有数据资源构建镰刀菌毒素诱发CPP的AOP框架。.主要研究结果有：①一定剂量的ZEA可以诱导雌性SD大鼠的青春期提前启动，主要表现为大鼠阴门开口时间提前、性器官发育提前、提前出现与正常大鼠青春期启动相似的动情周期、血清促性腺激素水平升高等；②T-2毒素对雌性SD大鼠青春期前暴露的研究结果表明，T-2毒素是性发育异常发生的一个重要因素，且具有明显的剂量依赖性，较高剂量的T-2毒素（375μg/kg）可诱导幼龄雌性大鼠下丘脑提早合成和分泌GnRH，进而使雌性大鼠HPGA功能提前启动，诱发性早熟；③以下丘脑神经元GT1-7细胞系为体外模型，应用放射免疫等方法，证实一定剂量范围的ZEA和T-2毒素单独或联合暴露均可促进GnRH的分泌，进一步提示镰刀菌毒素污染可能干扰青春期启动；④应用Western blot、RT-PCR等技术，阐明Kisspeptins/GPR54信号途径是镰刀菌毒素引起青春期启动提前的重要通路，提示下丘脑GPR54表达增高可能是青春期启动的重要生物标志；⑤以Kisspeptins/GPR54信号通路为促使CPP发生的早期分子事件，以性早熟的临床表现为最终有害结局，整合青春期启动的现有数据资源，构建了诱发CPP发生的AOP框架。.本研究阐明了Kisspeptins/GPR54信号通路是青春期启动的重要分子机制，并构建了CPP的AOP框架，为镰刀菌毒素的毒性效应风险评估提供了数据支持和评价依据。