我们的餐盘和动物的饲料槽，远非想象中的单一纯净。在看似寻常的玉米、大豆制品背后，常常隐藏着多种来自真菌的天然毒素，它们与植物自身产生的生物活性物质交织共存，构成了复杂的饮食暴露背景。这其中，由镰刀菌产生的脱氧雪腐镰刀菌烯醇（Deoxynivalenol, DON）和玉米赤霉烯酮（Zearalenone, ZEN）是两种常见的污染物。DON以其破坏肠道上皮细胞紧密连接、损害肠道屏障功能而闻名，可能导致“肠漏”，让有害物质更容易进入体内。而ZEN则以其类雌激素活性备受关注。与此同时，大豆及其制品中富含的异黄酮（Isoflavones, ISFs），如金雀异黄素（Genistein, GEN）和其肠道微生物代谢产物雌马酚（Equol, EQ），因其潜在的健康益处而被广泛研究，但它们在高浓度时也可能产生不良影响，尤其是对动物的生殖系统。现实情况是，在猪饲料等商品中，这些真菌毒素和植物雌激素经常被同时检出。那么，一个关键的问题浮出水面：当这些物质在肠道中“狭路相逢”，它们是会“同流合污”，加剧毒性？还是可能“相互制衡”，甚至产生意想不到的保护作用？特别是考虑到ZEN可以通过特定酶（如玉米赤霉烯酮水解酶，ZENase）被生物转化为毒性显著降低的代谢产物——水解玉米赤霉烯酮（Hydrolyzed ZEN, HZEN）和脱羧水解玉米赤霉烯酮（Decarboxylated Hydrolyzed ZEN, DHZEN）——这些“改头换面”的代谢物，在面对DON的攻击时，又会扮演怎样的角色？为了回答这些关于混合暴露风险的复杂问题，一项发表于《Mycotoxin Research》的研究，将目光投向了肠道健康的第一道防线——肠道屏障。
为了深入探究上述问题，研究团队采用了非转化猪空肠上皮细胞系IPEC-J2作为体外肠道屏障模型。该模型能够较好地模拟肠道上皮的生理特性。研究通过两个核心指标来量化肠道屏障功能：一是跨上皮细胞电阻（Transepithelial Electrical Resistance, TEER），用于实时、无创地监测细胞层紧密连接的整体完整性，电阻值越高通常代表屏障越紧密；二是利用荧光染料卢西弗黄（Lucifer Yellow, LY）的旁细胞渗透实验，直接测量分子通过细胞间隙的难易程度，渗透率越低表明屏障功能越好。此外，研究还通过中性红染色法评估了细胞活性，并采用高效液相色谱-串联质谱法（High Performance Liquid Chromatography coupled to tandem Mass Spectrometry, HPLC-MS/MS）分析了细胞培养液顶端和基底侧腔室中异黄酮及其代谢产物的浓度变化，以探索物质转运与代谢的相互作用。所有实验均设置了合理的剂量（DON、GEN、EQ为10 µM，ZEN及其代谢物为10 nM），以模拟报道的饲料中污染物的浓度比例，并在至少四个独立的生物学重复中进行，确保了结果的可靠性。
研究结果
评估单一物质在有无DON存在下对跨上皮细胞电阻的影响
研究首先确认，单独使用10 µM的DON处理IPEC-J2细胞，能够在24小时、48小时和72小时均显著降低TEER值，证实了其破坏屏障完整性的能力。相反，单独使用ZEN、HZEN、DHZEN（均为10 nM）或GEN、EQ（均为10 µM）处理，均未对TEER值产生显著负面影响。当DON与ZEN或HZEN联合暴露时，产生的TEER值与单独使用DON时相似，未显示出相互作用。然而，DON与DHZEN联合暴露时，TEER值显著高于单独使用DON的组，尤其在48小时和72小时，这种差异具有统计学意义，提示DHZEN可能减轻了DON诱导的屏障破坏。
评估三元组合对跨上皮细胞电阻的影响
在更复杂的组合中，将异黄酮（GEN或EQ）加入到ZEN或HZEN与DON的混合物中，显示出一定的保护趋势，能防止TEER值的显著降低。特别值得注意的是，DHZEN与DON的组合，无论是否加入异黄酮，其TEER值均与溶剂对照组无显著差异，但显著高于单独DON组，进一步支持了DHZEN的保护作用。
通过卢西弗黄评估通透性
LY渗透实验的结果与TEER测量相互印证。单独使用DON显著增加了LY的渗透率。而DON与ZEN或HZEN联合使用时，渗透率与单独DON组相似。至关重要的是，DON与DHZEN联合使用时，LY渗透率显著低于单独DON组。同样，GEN与DON联合，以及DHZEN、GEN与DON三者联合，也观察到了渗透率的降低。
单一物质及组合的活性测定
细胞活性实验表明，所有测试物质（包括各种组合）在72小时孵育后，均未引起细胞代谢活性的显著下降。DON单独处理虽显示出降低活性的趋势，但DHZEN、GEN与DHZEN组合等处理甚至表现出提高代谢活性的倾向，表明在实验剂量下，这些处理未引起细胞毒性。
顶端和基底侧测量用于转运评估
通过HPLC-MS/MS分析发现，在大多数处理条件下，GEN及其主要代谢物（如GEN-7-葡萄糖醛酸，GEN-7-GlcA）的浓度在不同腔室中保持稳定。然而，一个有趣的发现是，当GEN与DHZEN共同孵育时，基底侧腔室中的GEN浓度显著低于其他处理组，同时伴随着GEN-7-GlcA浓度的轻微升高。这提示DHZEN可能影响了GEN的转运或代谢过程。
结论与讨论
本研究系统地评估了常见真菌毒素、其降解产物与大豆异黄酮对肠道屏障功能的单独及联合效应。核心结论明确指出，虽然DON能强力破坏肠道上皮屏障，但大豆异黄酮GEN和EQ以及ZEN的降解代谢物DHZEN，在实验条件下显示出缓解DON毒性的潜力。其中，DHZEN的表现尤为突出，无论是与DON二元组合，还是与异黄酮形成三元组合，都能显著减轻DON引起的TEER下降和LY渗透率增加，起到了“屏障卫士”的作用。
这一保护作用的机制尚待完全阐明，但研究者提出了几种可能。首先，DHZEN是ZEN经酶解和脱羧后形成的产物，其分子结构中引入了额外的羟基，这可能赋予了其抗氧化特性，从而对抗DON可能引发的氧化应激和炎症反应。其次，异黄酮本身已被多项研究证实具有屏障稳定作用，例如GEN可以通过下调核因子κB（NF-κB）等炎症通路、减少促炎细胞因子（如肿瘤坏死因子-α， TNF-α）的产生、并影响紧密连接蛋白（如闭合蛋白， Occludin）的磷酸化状态来增强屏障功能。本研究中GEN与DON共暴露时观察到的保护趋势与此相符。而DHZEN与GEN在代谢层面的潜在相互作用（如影响GEN的基底侧转运），可能进一步调节了最终的生物效应。
这项研究的重要意义在于它将风险评估的视角从单一污染物转向了更符合现实情况的混合暴露场景。在农业生产和食品加工中，真菌毒素与植物雌激素的共存是常态而非例外。本研究结果表明，在评估如DON等毒素的风险时，不能忽略其与其他共存物质（特别是像DHZEN这样的解毒代谢产物）可能发生的复杂相互作用。这些相互作用可能从简单的毒性叠加，转变为拮抗甚至保护。这强调了未来食品安全风险评估和饲料添加剂（如降解霉菌毒素的酶制剂）开发中，必须考虑“混合物效应”。最终，该研究不仅增进了我们对特定毒素间相互作用的理解，也为开发通过膳食成分或生物转化策略来缓解霉菌毒素肠道毒性的新思路提供了有价值的科学依据。
