黄曲霉毒素B_1暴露对卵白蛋白致敏性的影响

随着社会发展和生产力水平的提高,但是食品的生物性安全问题仍时有发生,每年造成巨大的经济损失并存在极大健康隐患。人们通过摄食受污染的植物性食物(谷物)或动物性食物(肉、奶和蛋)摄入真菌毒素,而对人体健康带来危害。食物过敏是一些特殊人群暴露于某些含有过敏原的食物后所免疫系统的异常反应,其发生率也在逐年上升,严重影响患者的健康与生活质量。鸡蛋、牛奶及花生等食物含有主要的食物过敏原,同时也容易被真菌毒素污染,2种食品安全风险因子都具有免疫毒性,也在这些食物上具有重合性。因此,食品真菌毒素污染对食物过敏发生的影响值得进一步研究,有助于进一步科学评估食物过敏的风险因素。本论文分别从整体动物模型和体外细胞实验研究黄曲霉毒素B_1(Aflatoxin B_1,AFB_1)暴露对卵白蛋白(Ovalbumin,OVA)致敏小鼠主要免疫指标的影响。根据致敏小鼠血清中特异性抗体、肥大细胞蛋白酶、脾细胞分泌细胞因子及空肠中食物过敏相关基因表达等多个理化指标,评估AFB_1暴露对OVA致敏小鼠产生的影响;并通过对小鼠肠道切片影响的观察及其肠道内容物菌群的分析,评估AFB_1暴露对OVA致敏小鼠的肠道黏膜免疫及肠道菌群的影响。通过构建OVA激发KU812细胞脱颗粒模型,评估AFB_1暴露对OVA激发KU812细胞脱颗粒的影响,进一步从细胞水平阐述AFB_1暴露对食物过敏的影响。论文研究主要方法、内容和结果如下:(1)采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测OVA致敏小鼠血清中特异性抗体Ig E、Ig G、Ig G1及Ig G2a的含量及其肥大细胞蛋白酶的水平;采用ELISA商用试剂盒检测OVA致敏小鼠脾脏上清液中IL-4、IL-5、IL-13及IFN-γ的水平;采用实时荧光定量PCR(Q-PCR)检测相关基因表达;流式细胞术检测Th1/Th2/Treg细胞的数量。结果表明,OVA致敏小鼠血清中特异性Ig E、m MCP-1水平及Th2细胞产生的细胞因子(IL-4、IL-5及IL-1selleck产品3)水平显著升高,OVA致敏模型构建成功。低剂量AFB_1使OVA致敏小鼠的特异性Ig E水平、IL-4及IL-13水平显著提升,分别提升68%、41%及75%;中剂量AFB_1使OVA致敏小鼠的m MCP-1和IL-13的水平显著提升;中剂量AFB_1使OVA致敏小鼠的m MCP-1和IL-5的水平显著提升,分别提高107%和22%;持续高剂量AFB_1对各项过敏指标LY2157299没有显著改变。在4组AFB_1暴露的致敏小鼠体内,与Th1相关细胞因子(IFN-γ)的水平均有所下降,但无统计学意义。这些结果也Q-PCR和流式细胞分析得到进一步验证。(2)通过HE染色法对OVA致敏及其AFB_1暴露的BALB/c小鼠空肠组织空肠进行病理分析,并利用Illumina Mi Seq高通量测序平台对不同实验组小鼠盲肠内容物中的细菌16S r RNA V3—V4区的扩增子进行PCR扩增,然后采用生物信息学手段分析AFB_1暴露对OVA致敏小鼠的肠道菌群的结构、多样性及差异物种的影响。结果表明,OVA会导致小鼠肠道绒毛断裂以及肠腺体间距明显增宽;高剂量和持续高剂量AFB_1暴露对OVA致敏小鼠肠道屏障造成的损伤更严重。OTUs聚类分析(物种累积曲线、RANK分析、花瓣图)结果显示,各组小鼠的OTUs数目范围为514~521,OTUs数目共有率为94.6%,AFB_1对小鼠肠道菌群OTUs数目和均匀度影响较小。Alpha多样性分析表明,AFB_1暴露并未对小鼠肠道菌群的多样性和丰富度产生较大影响。Beta多样性分析表明,AFB_1使OVA致敏小鼠肠道菌群的结构发生重大变化,OVA组与中/高剂量AFB_1暴露组小鼠肠道菌群间Beta多样性距离有显著性差异。在门水平上,OVA致敏小鼠肠道厚壁菌门相对丰度显著下降,拟杆菌门和变形菌门相对丰度显著上升。AFB_1使OVA致敏小鼠肠道厚壁菌门相对丰度下降,拟杆菌门和变形菌门相对丰度上升,并以高剂量AFB_1影响最为显著。(3)采用ELISA法检测AFB_1对其释放生物活性介质β-氨基己糖苷酶(β-HEX)与组胺,以及细胞因子(IL-4、IL-6及IL-1β)释放量的影响;然后,采用Q-PCR分析对IL-4和IL-6的m RNA表达水平的影响。结果表明,AFB_1genetic evaluation对OVA刺激KU812细胞脱颗粒释放β-HEX和组胺的影响较小,但能够促进其分泌细胞因子IL-4、IL-6以及IL-1β,释放量分别提高59%、30%及84%。同时,IL-4和IL-6的m RNA基因的表达水平也被提高,分别提高60%和23%。综上所述,从整体动物模型、肠道菌群分析结果及体外细胞实验结果都证明AFB_1暴露会加重OVA致敏性。