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目的：
观察脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）、Cr、As对小鼠的毒性作用，探讨DON毒素、Cr、As对实验动物肝脏、食管、胃、大肠组织等消化道器官的急慢性损伤、潜在的致癌作用和可能的联合致病作用。寻找食管癌病因的相关线索，为疾病防治提供一定的理论依据。
方法：
流行病学现场调查，采集大汶河流域食管癌高低发区的粮食样本，检测其中DON毒素和Pb等元素的含量，根据检测结果，选择Cr、As两种元素和DON毒素设计动物实验。将50只雄性昆明小鼠随机分为5组，分别为空白对照组、DON毒素组、元素（As+Cr）组、低剂量联合染毒组（DON+As+Cr）和高剂量联合染毒组（DON+As+Cr）。每组10只小鼠，独笼饲养。摸拟自然进食方式进行染毒，即通过喷淋的方式将适宜浓度的毒素注入饲料中。毒素剂量为：单独染毒组和低剂量组的DON毒素、As、Cr为200μg/kg.d，高剂量染毒组DON毒素剂量为600μg/kg.d，As1mg/kg.d，Cr100mg/kg.d,空白对照组小鼠摄入未染毒的同批次普通饲料，饲养50日。实验周期结束后取小鼠肝脏、食管、胃、结肠做病理切片，取血清做肿瘤坏死因子（TNF-α）、血管内皮生长因子（VEGF）、转化生长因子（TGF-β1）、糖链抗原（CA19-9）、鳞状细胞癌抗原（SCCA）、细胞角蛋白（CYRFA-21）的检测。
结果：
1.DON和元素含量：食管癌高发区面粉样品中DON毒素的平均含量为373.68±53.63ppb，低发区平均含量为163.75±32.45ppb，差异有显著意义（P＜0.01）。高发区面粉样品中Cr元素的平均含量为0.113±0.016mg/L，低发区为0.056±0.006mg/L，差异有统计学意义（P＜0.05）；高发区面粉样品中As元素的平均含量为0.036±0.005mg/L，低发区为0.002±0.001mg/L，差异有统计学意义（P＜0.05）；高发区面粉样品中Cd元素的平均含量为0.108±0.003mg/L，低发区为0.002±0.001mg/L，差异有显著意义（P=0.01）；高发区面粉样品中Cu元素的平均含量为2.502±0.083mg/L，低发区为2.106±0.144mg/L，差异有统计学意义（P＜0.05）。其他元素在两地区间的差异比较均无统计学意义。
2.病理切片显示，空白对照组小鼠的肝脏无明显病理改变；DON染毒组小鼠肝脏可见肝细胞颗粒样变性和散在点灶状坏死灶；As+Cr组小鼠肝脏切片结果与DON染毒组相似；低剂量联合染毒组（DON+As+Cr）可见肝小叶结构紊乱，肝细胞变性明显，汇管区血管扩张，出现纤维增生并分割包绕肝小叶；高剂量联合染毒组（DON+As+Cr）肝细胞中度广泛性弥漫性水肿，包浆散在玻璃样变性，点状多灶样坏死，坏死处门管区淋巴细胞浸润。空白对照组小鼠的食管组织未见明显病理变化；DON染毒组小鼠食管切片显示上皮角质层局部增厚；As+Cr组小鼠食管的胶原纤维层增厚；低剂量联合染毒组（DON+As+Cr）小鼠食管粘膜炎症反应明显；高剂量联合染毒组（DON+As+Cr）小鼠的食管出现鳞状上皮不典型增生的现象，鳞状上皮轻异型性且排列轻度紊乱，基底细胞出现核分裂象，部分区域出现角质层增厚。空白对照组、DON染毒组、As+Cr组小鼠的胃组织没有明显的病理变化；低剂量联合染毒组（DON+As+Cr）胃部切片可见大量的炎细胞浸润；高剂量联合染毒组（DON+As+Cr）可见局部上皮坏死性缺损，壁细胞轻至中度弥漫性水肿，幽门胃小凹上皮轻度不典型增生，上皮浅层结缔组织中可见淋巴细胞浸润。空白对照组小鼠结肠组织病理切片显示结肠黏膜层完好无损，未见明显病理改变；DON染毒组肠细胞内黏液减少，出现炎细胞浸润，血管充血；As+Cr组小鼠结肠切片显示部分正常结构消失，细胞坏死，黏膜层局部慢性淋巴细胞浸润，血管充血；低剂量联合染毒组（DON+As+Cr）小鼠结肠切片可见腺体减少，炎细胞浸润，部分上皮细胞坏死脱落；高剂量联合染毒组（DON+As+Cr）小鼠的结肠切片可见肠上皮坏死脱落，肠腺上皮细胞轻度多样性，炎细胞浸润加重。
3.血清细胞因子检测结果：肿瘤坏死因子（TNF-α）与空白对照组的含量（92.64±5.77ng/L）相比，DON染毒组的平均含量为56.61±4.15ng/L，差异有显著意义（P＜0.01）；元素组的平均含量为113.13±3.89ng/L，低剂量联合染毒组的平均含量为50.72±3.86ng/L，高剂量联合染毒组的平均含量为76.19±9.88ng/L，差异有显著意义（P＜0.01）；血管内皮生长因子（VEGF）的检测结果显示，与空白对照组（261.81±34.22-ng/L）相比较，DON染毒组的平均含量为395.35±43.16ng/L，元素组的平均含量为643.65±56.48ng/L，低剂量联合染毒组的平均含量为671.51±50.96ng/L，高剂量联合染毒组的平均含量为623.99±87.48ng/L，差异均有显著意义（P＜0.01）；转化生长因子（TGF-β2）的检测结果显示，与空白对照组（263.79±36.28ng/L）相比较，DON染毒组的平均含量为125.06±19.31ng/L，元素组的平均含量为356.78±28.82ng/L，低剂量联合染毒组的平均含量为110.55±16.16ng/L，高剂量联合染毒组的平均含量为383.40±92.48ng/L，差异有显著意义（P＜0.01）；糖链抗原（CA19-9）的检测结果显示，与空白对照组（1.51±0.17U/ml）相比较，DON染毒组的平均含量为3.01±0.31U/ml，元素组的平均含量为2.03±0.15U/ml，低剂量联合染毒组的平均含量为4.44±0.30U/ml，高剂量联合染毒组的平均含量为5.50±0.78U/ml，差异有显著意义（P＜0.01）；鳞状细胞癌抗原（SCCA）的检测结果显示，与空白对照组（747.30±70.36ng/L）相比较，DON染毒组的平均含量为473.82±37.69ng/L，元素组的平均含量为1024.97±58.44ng/L，低剂量联合染毒组的平均含量为418.14±35.74ng/L，高剂量联合染毒组的平均含量为545.56±67.67ng/L，差异均有显著意义（P＜0.01）；细胞角蛋白（CYRFA-21）的检测结果显示，与空白对照组（2.37±0.27ng/ml）相比较，DON染毒组的平均含量为1.19±0.12ng/ml，元素组的平均含量为3.53±0.26ng/ml，低剂量联合染毒组的平均含量为1.03±0.16ng/ml，高剂量联合染毒组的平均含量为4.60±1.01ng/ml，差异均有显著意义（P＜0.01）。
结论：
1.DON毒素可致肝脏细胞颗粒样变性、散在点灶状坏死灶、汇管区纤维组织增生；可致食管上皮角质层局部增厚；可致结肠肠细胞内黏液减少、细胞排列略微紊乱、肠黏膜慢性炎症、肠壁部分小血管充血。
2.金属As、Cr可致肝脏肝细胞颗粒样变性、散在点灶状坏死灶；食管胶原纤维层增厚；可致结肠内部分正常结构消失、肠细胞坏死、黏膜层局部慢性淋巴细胞浸润、肠壁血管充血。
3.DON与金属Cr、As具有联合作用，可致肝脏肝小叶结构紊乱、肝细胞气球样变、肝细胞细胞核增大并深染伴异型增生、汇管区血管扩张、纤维增生并分割包绕肝小叶；可致食管粘膜下层血管充血、炎症反应、上皮角质层增厚、鳞状上皮不典型增生、鳞状上皮轻异型性且排列紊乱、基底细胞出现核分裂象；可致胃部局部上皮坏死性缺损、壁细胞弥漫性水肿、幽门胃小凹上皮轻度不典型增生；可致肠内腺体减少、上皮细胞坏死脱落、胞浆异常红染、炎细胞浸润。
4.DON毒素与金属Cr、As进入体内后，可能通过交互作用导致肿瘤坏死因子（TNF）、转化生长因子（TGF-β1）、鳞状细胞癌抗原（SCCA）、细胞角蛋白（CYRFA-21）的降低，血管内皮生长因子（VEGF）、糖链抗原（CA19-9）的升高。粮食中DON毒素和金属Cr、As的含量较高可能是山东省大汶河流域食管癌高发的影响因素之一，二者之间存在一定的交互作用。
5.研究结果提示，对真菌毒素与重金属元素的长期低剂量暴露必须引起人们足够的重视。
观察脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）、Cr、As对小鼠的毒性作用，探讨DON毒素、Cr、As对实验动物肝脏、食管、胃、大肠组织等消化道器官的急慢性损伤、潜在的致癌作用和可能的联合致病作用。寻找食管癌病因的相关线索，为疾病防治提供一定的理论依据。
方法：
流行病学现场调查，采集大汶河流域食管癌高低发区的粮食样本，检测其中DON毒素和Pb等元素的含量，根据检测结果，选择Cr、As两种元素和DON毒素设计动物实验。将50只雄性昆明小鼠随机分为5组，分别为空白对照组、DON毒素组、元素（As+Cr）组、低剂量联合染毒组（DON+As+Cr）和高剂量联合染毒组（DON+As+Cr）。每组10只小鼠，独笼饲养。摸拟自然进食方式进行染毒，即通过喷淋的方式将适宜浓度的毒素注入饲料中。毒素剂量为：单独染毒组和低剂量组的DON毒素、As、Cr为200μg/kg.d，高剂量染毒组DON毒素剂量为600μg/kg.d，As1mg/kg.d，Cr100mg/kg.d,空白对照组小鼠摄入未染毒的同批次普通饲料，饲养50日。实验周期结束后取小鼠肝脏、食管、胃、结肠做病理切片，取血清做肿瘤坏死因子（TNF-α）、血管内皮生长因子（VEGF）、转化生长因子（TGF-β1）、糖链抗原（CA19-9）、鳞状细胞癌抗原（SCCA）、细胞角蛋白（CYRFA-21）的检测。
结果：
1.DON和元素含量：食管癌高发区面粉样品中DON毒素的平均含量为373.68±53.63ppb，低发区平均含量为163.75±32.45ppb，差异有显著意义（P＜0.01）。高发区面粉样品中Cr元素的平均含量为0.113±0.016mg/L，低发区为0.056±0.006mg/L，差异有统计学意义（P＜0.05）；高发区面粉样品中As元素的平均含量为0.036±0.005mg/L，低发区为0.002±0.001mg/L，差异有统计学意义（P＜0.05）；高发区面粉样品中Cd元素的平均含量为0.108±0.003mg/L，低发区为0.002±0.001mg/L，差异有显著意义（P=0.01）；高发区面粉样品中Cu元素的平均含量为2.502±0.083mg/L，低发区为2.106±0.144mg/L，差异有统计学意义（P＜0.05）。其他元素在两地区间的差异比较均无统计学意义。
2.病理切片显示，空白对照组小鼠的肝脏无明显病理改变；DON染毒组小鼠肝脏可见肝细胞颗粒样变性和散在点灶状坏死灶；As+Cr组小鼠肝脏切片结果与DON染毒组相似；低剂量联合染毒组（DON+As+Cr）可见肝小叶结构紊乱，肝细胞变性明显，汇管区血管扩张，出现纤维增生并分割包绕肝小叶；高剂量联合染毒组（DON+As+Cr）肝细胞中度广泛性弥漫性水肿，包浆散在玻璃样变性，点状多灶样坏死，坏死处门管区淋巴细胞浸润。空白对照组小鼠的食管组织未见明显病理变化；DON染毒组小鼠食管切片显示上皮角质层局部增厚；As+Cr组小鼠食管的胶原纤维层增厚；低剂量联合染毒组（DON+As+Cr）小鼠食管粘膜炎症反应明显；高剂量联合染毒组（DON+As+Cr）小鼠的食管出现鳞状上皮不典型增生的现象，鳞状上皮轻异型性且排列轻度紊乱，基底细胞出现核分裂象，部分区域出现角质层增厚。空白对照组、DON染毒组、As+Cr组小鼠的胃组织没有明显的病理变化；低剂量联合染毒组（DON+As+Cr）胃部切片可见大量的炎细胞浸润；高剂量联合染毒组（DON+As+Cr）可见局部上皮坏死性缺损，壁细胞轻至中度弥漫性水肿，幽门胃小凹上皮轻度不典型增生，上皮浅层结缔组织中可见淋巴细胞浸润。空白对照组小鼠结肠组织病理切片显示结肠黏膜层完好无损，未见明显病理改变；DON染毒组肠细胞内黏液减少，出现炎细胞浸润，血管充血；As+Cr组小鼠结肠切片显示部分正常结构消失，细胞坏死，黏膜层局部慢性淋巴细胞浸润，血管充血；低剂量联合染毒组（DON+As+Cr）小鼠结肠切片可见腺体减少，炎细胞浸润，部分上皮细胞坏死脱落；高剂量联合染毒组（DON+As+Cr）小鼠的结肠切片可见肠上皮坏死脱落，肠腺上皮细胞轻度多样性，炎细胞浸润加重。
3.血清细胞因子检测结果：肿瘤坏死因子（TNF-α）与空白对照组的含量（92.64±5.77ng/L）相比，DON染毒组的平均含量为56.61±4.15ng/L，差异有显著意义（P＜0.01）；元素组的平均含量为113.13±3.89ng/L，低剂量联合染毒组的平均含量为50.72±3.86ng/L，高剂量联合染毒组的平均含量为76.19±9.88ng/L，差异有显著意义（P＜0.01）；血管内皮生长因子（VEGF）的检测结果显示，与空白对照组（261.81±34.22-ng/L）相比较，DON染毒组的平均含量为395.35±43.16ng/L，元素组的平均含量为643.65±56.48ng/L，低剂量联合染毒组的平均含量为671.51±50.96ng/L，高剂量联合染毒组的平均含量为623.99±87.48ng/L，差异均有显著意义（P＜0.01）；转化生长因子（TGF-β2）的检测结果显示，与空白对照组（263.79±36.28ng/L）相比较，DON染毒组的平均含量为125.06±19.31ng/L，元素组的平均含量为356.78±28.82ng/L，低剂量联合染毒组的平均含量为110.55±16.16ng/L，高剂量联合染毒组的平均含量为383.40±92.48ng/L，差异有显著意义（P＜0.01）；糖链抗原（CA19-9）的检测结果显示，与空白对照组（1.51±0.17U/ml）相比较，DON染毒组的平均含量为3.01±0.31U/ml，元素组的平均含量为2.03±0.15U/ml，低剂量联合染毒组的平均含量为4.44±0.30U/ml，高剂量联合染毒组的平均含量为5.50±0.78U/ml，差异有显著意义（P＜0.01）；鳞状细胞癌抗原（SCCA）的检测结果显示，与空白对照组（747.30±70.36ng/L）相比较，DON染毒组的平均含量为473.82±37.69ng/L，元素组的平均含量为1024.97±58.44ng/L，低剂量联合染毒组的平均含量为418.14±35.74ng/L，高剂量联合染毒组的平均含量为545.56±67.67ng/L，差异均有显著意义（P＜0.01）；细胞角蛋白（CYRFA-21）的检测结果显示，与空白对照组（2.37±0.27ng/ml）相比较，DON染毒组的平均含量为1.19±0.12ng/ml，元素组的平均含量为3.53±0.26ng/ml，低剂量联合染毒组的平均含量为1.03±0.16ng/ml，高剂量联合染毒组的平均含量为4.60±1.01ng/ml，差异均有显著意义（P＜0.01）。
结论：
1.DON毒素可致肝脏细胞颗粒样变性、散在点灶状坏死灶、汇管区纤维组织增生；可致食管上皮角质层局部增厚；可致结肠肠细胞内黏液减少、细胞排列略微紊乱、肠黏膜慢性炎症、肠壁部分小血管充血。
2.金属As、Cr可致肝脏肝细胞颗粒样变性、散在点灶状坏死灶；食管胶原纤维层增厚；可致结肠内部分正常结构消失、肠细胞坏死、黏膜层局部慢性淋巴细胞浸润、肠壁血管充血。
3.DON与金属Cr、As具有联合作用，可致肝脏肝小叶结构紊乱、肝细胞气球样变、肝细胞细胞核增大并深染伴异型增生、汇管区血管扩张、纤维增生并分割包绕肝小叶；可致食管粘膜下层血管充血、炎症反应、上皮角质层增厚、鳞状上皮不典型增生、鳞状上皮轻异型性且排列紊乱、基底细胞出现核分裂象；可致胃部局部上皮坏死性缺损、壁细胞弥漫性水肿、幽门胃小凹上皮轻度不典型增生；可致肠内腺体减少、上皮细胞坏死脱落、胞浆异常红染、炎细胞浸润。
4.DON毒素与金属Cr、As进入体内后，可能通过交互作用导致肿瘤坏死因子（TNF）、转化生长因子（TGF-β1）、鳞状细胞癌抗原（SCCA）、细胞角蛋白（CYRFA-21）的降低，血管内皮生长因子（VEGF）、糖链抗原（CA19-9）的升高。粮食中DON毒素和金属Cr、As的含量较高可能是山东省大汶河流域食管癌高发的影响因素之一，二者之间存在一定的交互作用。
5.研究结果提示，对真菌毒素与重金属元素的长期低剂量暴露必须引起人们足够的重视。