中国农业大学博士生(现西北农林科技大学博士后)第一作者在《Nature》旗下期刊发论文,揭示缓解黄曲霉毒素B1诱导肝损伤新机制

近日，中国农业大学动物科学技术学院赵丽红课题组在Nature旗下国际期刊npj Biofilms and Microbiomes上发表题为《肠道菌群来源的3-吲哚丙烯酸通过抑制AhR-铁死亡介导阿魏酸对黄曲霉毒素B1肝毒性的保护作用》（Gut microbiota-derived 3-indoleacrylic acid mediates ferulic acid protection against aflatoxin B1 hepatotoxicity via AhR-ferroptosis inhibition in animals）的研究论文。该研究发现，谷物来源多酚阿魏酸通过富集肠道厌氧菌消化链球菌（P. anaerobius）促进色氨酸代谢产物3-吲哚丙烯酸（IA）的生成，经AhR信号通路抑制肝细胞铁死亡并重编程肝脏巨噬细胞，从而有效缓解黄曲霉毒素B1诱导的肝损伤。中国农业大学为该论文的第一完成单位，动物科学技术学院博士研究生王倩倩为论文第一作者（现为西北农林科技大学博士后），赵丽红副教授为通讯作者。

黄曲霉毒素 B1（AFB1）是黄曲霉等霉菌产生的次级代谢产物，具有强毒性和致癌性。广泛存在于玉米、花生等谷物，粮食和饲料原料中，严重威胁动物健康和食品安全，对畜禽养殖业造成巨大经济损失。课题组前期基于非靶向代谢组学和网络分析筛选发现，谷物和糠麸中的多酚化合物阿魏酸（FA）能缓解 AFB1 诱导的动物和细胞毒性，但其口服生物利用度较低，因此，阿魏酸是直接还是间接发挥抗炎抗氧化作用尚不清楚。

本研究聚焦的核心科学问题是：谷物源阿魏酸缓解AFB1诱导的肝脏毒性的作用机制？需要解答三个方面的问题：一是阿魏酸是否间接通过肠道菌群缓解 AFB1 诱导的肝脏损伤？二是关键差异菌和差异代谢物是什么？三是差异菌或差异代谢物缓解 AFB1 诱导的肝脏损伤的作用机制是什么？

研究设计以下试验逐一回答上面三个问题。

首先在肉鸭模型中通过抗生素干预试验和粪菌移植试验发现阿魏酸确实通过肠道微生物缓解AFB1诱导的肉鸭肝脏损伤。

进一步结合代谢组学检测、微生物体外培养和体内灌胃试验发现阿魏酸可直接促进消化链球菌P. anaerobius的生长，增强其对色氨酸的代谢，促进3-吲哚丙烯酸的生成，从而抑制AFB1诱导的肝脏损伤。

在机制层面，研究人员结合单细胞RNA测序与表面等离子体共振技术揭示，3‑吲哚丙烯酸可功能性抑制AFB1诱导的芳香烃受体AhR过度激活，进而抑制芳香烃受体介导的肝细胞铁死亡。此外，3‑吲哚丙烯酸还能重编程肝脏巨噬细胞亚群组成，抑制促炎型库普弗细胞和单核细胞来源巨噬细胞的浸润，同时富集抑炎型巨噬细胞亚群，进而减轻肝脏炎性损伤。

本研究揭示了阿魏酸通过肠道菌群及其代谢物缓解AFB1肝毒性的分子机制，为开发基于肠道菌群及其代谢物调控的营养干预策略提供了新思路，对提高机体抵抗霉菌毒素毒性、改善畜禽健康养殖具有理论意义和应用价值。

研究获得国家重点研发计划项目（2023YFD1301004）的资助。动物科技学院马秋刚教授、曾祥芳教授给予了指导和帮助。

赵丽红课题组长期从事饲料霉菌毒素生物降解及毒性消减相关研究，在霉菌毒素降解酶挖掘、酶活改造、有效性评价、功能活性物质解毒机理等方面取得了一系列重要研究成果，已在Food Chemistry、Journal of Agricultural and Food Chemistry、Food Research International、Journal of Animal Science and Biotechnology、LWT - Food Science and Technology、Food Control、Animal Nutrition等国际主流学术期刊发表论文40余篇。

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