2024年4月，Tomoki Fukuyama團隊在《Archives of Toxicology》（IF=6.9）期刊上發表了題為“Subacute oral exposure to lowest observed adverse effect level of nivalenol exacerbates atopic dermatitis in mice via direct activation of mitogenactivated protein kinase signal in antigenpresenting cells"的研究論文。該研究探討了霉菌毒素雪腐鐮刀菌烯醇（Nivalenol,NIV）的免疫毒性作用，重點關注其對抗原呈遞細胞的影響及其在特應性皮炎（AD）小鼠模型中的作用。

摘要

本研究使用抗原呈遞細胞和特應性皮炎（AD）小鼠模型，調查了霉菌毒素雪腐鐮刀菌烯醇（NIV）的免疫毒性作用。體外實驗使用小鼠巨噬細胞系（RAW 264.7）和小鼠樹突狀細胞系（DC 2.4）。細胞暴露于NIV（0.19-5μmol）24小時后，定量檢測了促炎細胞因子（IL-1β、IL-6和TNFα）的產生。為研究炎癥細胞因子產生通路，使用MAPK抑制劑和磷酸化分析，探究了絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）通路（如ERK1/2、p-38和JNK）在NIV暴露中的可能參與。此外，在半抗原誘導的AD NC/Nga小鼠模型中，評估了低濃度（1或5 ppm）NIV口服暴露的促炎作用。體外實驗表明，暴露于NIV會促進TNFα的產生。此外，使用MAPK抑制劑預處理后，TNFα的產生受到抑制，這表明NIV直接誘導了MAPK的磷酸化。與對照組相比，口服NIV暴露加劇了AD癥狀，包括耳廓淋巴結中輔助T細胞和產生IgE的B細胞數量增加，以及促炎細胞因子（如IL-4、IL-5和IL-13）分泌增多。研究結果表明，暴露于NIV直接增強了ERK1/2、p-38和JNK的磷酸化，導致抗原呈遞細胞中TNFα產生增加，這與特應性皮炎的發展密切相關。

材料與儀器

主要材料：

實驗動物：雌性NC/Nga小鼠（7周齡）。

實驗材料：

雪腐鐮刀菌烯醇（NIV）、小鼠樹突狀細胞系（DC2.4）、小鼠巨噬細胞系（RAW264.7）、TDI、抑制劑、抗體、細胞培養基、胎牛血清、T細胞活化磁珠等。

主要儀器：

酶標儀、實時熒光定量PCR系統、流式細胞儀、Western blot成像系統、ASCH VAPO SCAN經皮水分流失測量儀、細胞計數儀、勻漿儀

實驗過程

體外細胞實驗：

將DC2.4和RAW264.7細胞與不同濃度的NIV（0.19-5μmol/L）共培養24小時。

收集上清液，通過ELISA檢測促炎細胞因子（IL-1β,IL-6,TNFα）的蛋白水平。

提取細胞總RNA，通過qPCR檢測相應細胞因子的基因表達水平。

為探究MAPK通路，細胞暴露于NIV 2小時后，通過Western blot檢測ERK1/2、p-38和JNK的磷酸化水平。

使用特異性MAPK抑制劑（ERK1/2,p38,JNK抑制劑）預處理細胞1小時，再加入NIV，檢測TNFα的產生情況。

體內動物實驗：

使用TDI在NC/Nga小鼠上建立AD模型。小鼠背部皮膚和耳廓每周接受TDI涂抹以誘導AD。

同時，通過飲用水給予小鼠不同劑量的NIV（1 ppm或5 ppm），持續4周。

實驗期間，每周監測AD評分、耳部和背部皮膚厚度，并用ASCH VAPOSCAN經皮水分流失測量儀測量經皮水分散失數據（TEWL）。4周后，收集小鼠的背部皮膚、耳廓淋巴結和血清樣本。

ASCH VAPOSCAN 經皮水分流失測量儀

口服NIV使TEWL值上升

制備耳廓淋巴結單細胞懸液，使用流式細胞術分析樹突狀細胞（CD11c+CD40+）、輔助T細胞（CD3+CD4+）和B細胞（CD19+IgE+）的數量變化。

用CD3/CD28抗體磁珠刺激淋巴結細胞，通過ELISA檢測上清液中Th2型細胞因子（IL-4,IL-5,IL-13）的釋放。

通過ELISA檢測血清總IgE水平。

對皮膚樣本進行H&E染色，進行組織病理學評估（包括結痂、增生、細胞浸潤等）。

通過qPCR檢測皮膚組織中IL-4,IL-5,IL-13的基因表達。

實驗結論

本研究表明，暴露于NIV能直接刺激抗原呈遞細胞的功能。其機制是通過激活MAPK信號通路（ERK1/2,p-38,JNK），促進TNFα的產生。在AD小鼠模型中，口服暴露于接近觀察到的不良反應水平（LOAEL）的NIV（5 ppm），會增強局部淋巴結中樹突狀細胞的增殖和Th2型細胞因子（IL-4,IL-5,IL-13）的分泌，從而加劇AD的臨床癥狀、皮膚增厚和皮膚屏障功能損傷。研究結果提示，NIV可能通過作用于抗原呈遞細胞，成為加劇特應性皮炎的潛在環境因素。

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