关键词:
AFB1
肾脏
线粒体自噬
氧化应激
细胞凋亡
摘要:
黄曲霉毒素B(AFB)属于剧毒污染物,进入机体后会蓄积于肾脏,造成肾脏损伤。氧化应激是AFB致肾脏损伤的病理基础,并可引发线粒体损伤,而受损的线粒体可触发细胞凋亡,加剧肾脏损伤。PINK1/Parkin介导的线粒体自噬参与肾脏组织细胞内受损线粒体的清除,在维持肾脏功能方面发挥重要作用,但其在AFB致肾脏损伤中是否被激活及在其中发挥的作用尚无定论。因此,本研究提出“PINK1/Parkin介导的线粒体自噬参与保护AFB致肾脏损伤”的理论假说,拟开展以下两方面的研究:(1)AFB毒性试验:将40只野生型(WT)C57BL/6雄性小鼠分为对照组(CG,0 mg/kg ***)、低剂量组(LG,0.5 mg/kg ***)、中剂量组(MG,0.75 mg/kg ***)和高剂量组(HG,1 mg/kg ***),暴露于AFB 28 d,检测小鼠生长发育状况、肾脏结构和功能、氧化与抗氧化水平、线粒体结构和功能、细胞凋亡水平及线粒体自噬关键因子的表达,旨在明确AFB对小鼠肾脏损伤和线粒体自噬的影响,并筛选Parkin基因敲除(Parkin--)干预试验所用的AFB适宜剂量。(2)Parkin--干预试验:将20只WT C57BL/6雄性小鼠和20只Parkin--C57BL/6雄性小鼠分为WT对照组(WCG,0 mg/kg ***)、WT中毒组(WAG,1 mg/kg ***)、Parkin对照组(PCG,0 mg/kg ***)和Parkin中毒组(PAG,1 mg/kg ***),暴露于AFB 28 d,检测小鼠生长发育状况、肾脏结构和功能、氧化与抗氧化水平、线粒体结构和功能、细胞凋亡水平及线粒体自噬关键因子的表达,旨在探明PINK1/Parkin介导的线粒体自噬在AFB致小鼠肾脏损伤中的作用。试验结果如下:(1)AFB毒性试验结果1)与CG相比,MG和HG小鼠体重和肾脏系数显著降低;肾脏显微和超微结构显著受损;血清BUN和CREA含量显著升高,表明AFB可导致小鼠肾脏结构和功能损伤。2)与CG相比,各AFB处理组小鼠肾脏ROS含量显著升高,SOD活性显著降低,表明AFB可诱导小鼠肾脏氧化应激。3)与CG相比,MG和HG小鼠肾脏线粒体结构显著受损;MMP水平和ATP含量显著降低,表明AFB可诱导小鼠肾脏线粒体结构和功能损伤。4)与CG相比,MG和HG小鼠肾脏Bax蛋白表达显著上调,Bcl-2蛋白表达显著下调,表明AFB可引发小鼠肾脏细胞凋亡。5)与CG相比,MG和HG小鼠肾脏PINK1、Parkin和LC3基因及蛋白表达显著升高,p62基因及蛋白表达显著降低,表明AFB可激活小鼠肾脏PINK1/Parkin介导的线粒体自噬。综上所述,以肾脏损伤显著,且线粒体自噬强度最高的剂量点,即1 mg/kg,作为Parkin--干预试验所用的AFB剂量。(2)Parkin--干预试验结果1)与WAG相比,PAG小鼠肾脏PINK1和LC3基因及蛋白表达降低,p62基因及蛋白表达升高,表明Parkin--可抑制AFB诱导的小鼠肾脏PINK1/Parkin介导的线粒体自噬。2)与WAG相比,PAG小鼠体重和肾脏系数降低;肾脏显微和超微结构损伤加重;血清BUN和CREA含量升高,表明Parkin--可加剧AFB诱导的小鼠肾脏结构和功能损伤。3)与WAG相比,PAG小鼠肾脏ROS和MDA含量升高,GSH-Px和SOD活性降低,表明Parkin--可加剧AFB诱导的小鼠肾脏氧化应激。4)与WAG相比,PAG小鼠肾脏线粒体结构损伤加剧;MMP水平和ATP含量降低,表明Parkin--可加剧AFB诱导的小鼠肾脏线粒体结构和功能损伤。5)TUNEL染色显示,与WAG相比,PAG小鼠肾脏细胞凋亡加剧;肾脏Bax蛋白表达和Caspase-3活性上调,Bcl-2蛋白表达下调,表明Parkin--可加剧AFB诱导的小鼠肾脏细胞凋亡。结论:AFB暴露可激活肾脏PINK1/Parkin介导的线粒体自噬;PINK1/Parkin介导的线粒体自噬在AFB致肾脏损伤中起保护作用,且其保护作用与缓解氧化应激、线粒体损伤及细胞凋亡有关。