新闻网讯 近日，公卫学院杨巍团队在Advanced Science和Journal of Nanobiotechnology上连续发表两项重要研究成果，分别揭示脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)引发厌食/厌恶样情绪的神经机制，以及细胞外囊泡负载二氧化铈纳米颗粒缓解DON致肝损伤的分子机制。杨巍为论文通讯作者，杨柳楠、孟子桐分别为第一作者，公卫学院为第一完成单位。

发表在Advanced Science上的论文题为“Regulation of PVT-CeA Circuit in Deoxynivalenol-InducedAnorexia and Aversive-Like Emotions”。

脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON，又称呕吐毒素)是粮食生产和储存过程中由镰刀菌属产生的次级代谢产物，该毒素具有较强的理化稳定性，能耐酸碱和高温，常规食品脱毒工艺难以有效清除，因此该毒素也是常见的食源性污染物。当DON进入体内后，会引发显著的厌食和厌恶样情绪，但导致该现象的具体参与脑区和神经环路机制的深入研究还十分匮乏。

为填补该领域研究空白，杨巍团队整合光遗传、化学遗传和全细胞膜片钳等技术发现DON对脑CeA区中的GABA神经元(CeA^GABA)具有明显的干扰作用。同时，DON也能干扰PVT→CeA神经环路的功能性传递，最终诱发厌食/厌恶样情绪。通过进一步的脑组织转录组学测序结果发现，经口灌胃DON后，CeA脑区的钙离子通道SCN10A表达水平明显增高，通过脑内套管施用SCN10A拮抗剂(A-803467)后，可显著改善小鼠的摄食行为和体重恢复。这些发现不仅为揭示DON致厌食/厌恶样情绪的产生提供了关键脑区和神经环路机制，也为DON的抑毒/减毒提供了具体的分子靶点(图一)。

图一：DON干扰脑区神经元投射和离子通道致厌食/厌恶样情绪产生的机制示意图

发表在Journal of Nanobiotechnology上的论文题为“Protective effects of bone marrow mesenchymal stem cell-derived exosomes loaded cerium dioxide nanoparticle against deoxynivalenol-induced liver damage”。

DON进入体内后，首先由肝脏对其进行代谢与解毒，但DON分子结构中含有羟基基团，会引发严重的氧化应激反应，导致肝细胞损伤。虽然传统抗氧化物质(如维生素C、白藜芦醇、姜黄素等)能在一定程度上抑制DON造成的氧化性肝损伤，但这类物质存在靶向性差、滞留时间短等缺陷，难以实现持续有效的解毒效果。

骨髓间充质干细胞外泌体(BMSC-exos)是一类粒径范围在50-150nm的细胞外囊泡，该外泌体膜上不仅含有CD9和CD63等跨膜蛋白，其膜脂质构成也与细胞膜的脂质构成类似，极易产生“Eat me”信号并提高其胞吞效应，这也提示BMSC-exos具有较好的载体-缓释特性。此外，镧系金属二氧化铈纳米颗粒是一种粒径范围在18-25nm的抗氧化材料，广泛用于干眼症和抗癌等临床治疗中，其自身能模拟不同抗氧化酶的功能并发挥抗氧化功效。

结合上述物质的理化特性，杨巍课题组利用膜挤压法(Avantimini extruder)将二氧化铈纳米颗粒包裹入骨髓间充质干细胞外泌体，构建BMSC-exos@CeO₂复合物，并通过ICP-MS检测发现该复合物在肝脏的滞留时间长达72h以上，显著优于传统抗氧化剂。进一步结合氧化脂质组学、蛋白组学及代谢组学等多平台的分析发现，BMSC-exos@CeO₂能维持细胞内稳态调控元件(AMPK)，抑制脂质过氧化信号通路(JAK1/STAT3)的表达水平，有效阻断脂质过氧化链式反应，从而减轻DON导致的氧化性肝损伤(图二)。综上所述，该研究成果不仅揭示了DON致肝损伤的分子机制，更为抑制DON导致靶器官损伤提供了新的研究思路和潜在应用/转化场景。

图二：BMSC-exos@CeO₂复合物通过AMPK/JAK1/STAT3信号通路缓解DON致肝损伤的机制示意图