霉菌毒素是饲料及食品中各种常见真菌的有毒代谢物,是世界范围内谷类作物中最常见的污染物之一。玉米赤霉烯酮(ZEA)是一类结构相似并且具有雌激素活性的内酯类化合物,易引起人类患有疾病。胸腺上皮细胞(thymic epithelial cells,TECs)构成了胸腺细胞增殖、分化和选择所必需的独特胸腺微环境。胸腺上皮细胞的改变直接影响胸腺T淋巴细胞分化、发育和成熟。本研究选用小鼠胸腺上皮细胞株(mouse thymic epithelial cell line 1,MTEC1)为研究对象,探讨ZEA对MTEC1细胞的毒性作用及其可能的分子机制。采用CCK-8法、蛋白组学、实时荧光定量PCR、免疫荧光染色、流式细胞术、荧光素酶检测、Western blots等方法,研究ZEA对MTEC1细胞活力、mtDNA、活性氧、线粒体膜电位、细胞周期、细胞坏死、ATP、细胞增殖蛋白表达变化等的影响,得到如下结果:(1)ZEA可显著抑制MTEC1细胞增殖,降低细胞活力。(2)ZEA可引起MTEC1细胞蛋白表达谱的变化,结果显示ZEA处理组总共检测到596个差异显著蛋白,245个蛋白上调,351个蛋白下调,特别是引起代谢障碍相关蛋白的显著变化。基因本体论(GO)分析结果表明,ZEA处理MTEC1细胞后,差异表达蛋白主要参与蛋白质合成、氧化磷酸化和线粒体代谢等GO term。(3)ZEA可通过升高MTEC1细胞活性氧(ROS)水平,降低mtDNA拷贝数,降低线粒体膜电位(ΔΨm),ATP耗尽来导致MTEC1细胞线粒体功能障碍。(4)ZEA可通过线粒体代谢障碍导致MTEC1细胞坏死。(5)ZEA可阻滞MTEC1细胞增殖于G2/M期,并且与细胞增殖相关蛋白包括ERK、p-ERK、CDK1和p-CHK1的蛋白水平显著性下调。结论:线粒体功能障碍是ZEA诱导MTEC1细胞损伤的早期事件,ZEA能够通过导致细胞线粒体功能障碍诱导细胞坏死,同时阻滞细胞周期于G2/M期并通过下调部分细胞增殖相关蛋白来抑制细胞增殖。