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脱氧雪腐镰刀菌烯醇(Deoxynivalenol,DON)属于单端孢霉烯B族,是自然界分布最为广泛的霉菌毒素之一,对人类和动物具有广泛的毒理作用。DON能引发猪的呕吐反应,所以被称为呕吐毒素。迄今为止,DON在哺乳动物细胞内的细胞转运机制尚不清楚。为了研究DON的细胞转运机制,首先,我们选用了平行人工膜渗透试剂(Parallel Artificial Membrane Permeability Assay,PAMPA))和Transwell细胞模型确定了DON的细胞转运方式。同时,使用ABC(ATP-binding cassette)转运蛋白家族和可溶性载体转运蛋白家族(Soluble carriers)蛋白特异性抑制剂筛选参与DON吸收和外排的主要转运蛋白。PAMPA和Transwell模型的结果显示,DON在哺乳动物细胞中的转运方式主要是载体介导的方式,而不是自由扩散。同时DON在哺乳动物细胞内的吸收呈能量依赖性。通过转运蛋白抑制剂,我们鉴定了有机阴离子转运肽(Organic anion transporting peptides,OATPs)、有机阴离子转运蛋白(Organic anion transporters,OATs)和有机阳离子转运蛋白(Organic cation transporters,OCTs)是哺乳动物细胞中参与DON吸收的主要转运蛋白。P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)是哺乳动物细胞中的主要外排DON的转运蛋白。因此我们提出DON在哺乳动物细胞的转运是能量和载体依赖的方式。研究表明,在DON长期暴露的肉鸡肝脏中可检测到P-gp在mRNA表达水平发生上调。到目前为止,在哺乳动物细胞中,DON的压力下P-gp的mRNA和蛋白质水平是否可以上调尚不清楚。P-gp是细胞膜上的一种重要的转运蛋白,可将大量外源化合物泵出细胞。基于此,我们研究了DON是否上调P-gp的表达和外排活性,并进一步揭示其相关的信号途径。我们使用DON处理了Caco-2和HepG2细胞,测定Pgp表达和罗丹明123外排的变化。同时,为了鉴定与P-gp诱导相关的信号传导途径,本研究使用了信号通路相关蛋白抑制剂并结合shRNA与慢病毒转染敲降相关蛋白的方法,筛选到了参与DON诱导的相关信号通路。结果表明,DON在HepG2和Caco-2细胞中以时间和浓度依赖性方式上调P-gp的表达。在分子机制上,NF-κB抑制剂和p65的敲降能够强烈抑制DON对P-gp的上调表达,这表明NF-κB在诱导P-gp表达中具有关键功能。同时,实验表明,DON可通过影响AKT磷酸化水平从而激活NF-κB。此外,本研究也进一步表明,MAPK是DON诱导P-gp表达的上游信号途径,DON能够通过JNKs的激活诱导P-gp的表达。总之,DON对P-gp的诱导表达依赖于JNK/AKT/NF-κB途径。同时,P-gp的上调表达显着降低了DON或其他P-gp底物对哺乳动物细胞的细胞毒性。