黄曲霉毒素M1(AFM1)是牛奶中唯一有安全限量的霉菌毒素。但是,近年来研究发现牛奶中AFM1与其他霉菌毒素尤其是赭曲霉毒素A(OTA)交互存在的现象较为普遍,而这种交互存在可能会给人类健康带来严重威胁,但AFM1及OTA的交互作用机制尚未明确。本研究分别利用肠道和肾脏模型分析了AFM1及OTA联合导致的基因、蛋白及代谢水平的差异,以此解析两种毒素单独及联合对肠道及肾脏功能的影响机制。肠道黏蛋白是肠道黏液层的主要组成成分,其在维持肠黏膜稳态中起着重要作用。为此,本研究检测了AFM1和OTA对Caco-2/HT29-MTX(100/0;90/10;75/25;0/100)的细胞活力、细胞层结构及跨膜电阻(TEER)的影响,并分析了黏蛋白(MUC2,MUC5AC,MUC5B)mRNA水平和蛋白水平的变化。主要结果如下:AFM1及OTA的细胞毒性具有剂量效应:单独及联合的霉菌毒素AFM1和OTA在低浓度下(0.05μg/mL)对细胞影响较小,高浓度下(4μg/mL)会显著降低细胞活性及TEER值,并显著改变肠道黏蛋白mRNA的表达水平和黏蛋白丰度。此外,在相同浓度下OTA与AFM1的毒性相似,甚至高于AFM1的毒性。两种霉菌毒素对肠道细胞活力和黏蛋白丰度产生的交互效应为协同效应。而且在所有培养模型中,细胞存活率与TEER值之间呈极显著正相关(p<0.01)。OTA的主要靶器官为肾脏。其不仅具有肾脏毒性、肝脏毒性、神经毒性和免疫毒性,还可能会致畸、致癌、致突变,对人类健康构成严重威胁。评估AFM1及其联合OTA在肾脏毒性方面的数据较少。因此,本研究利用代谢组学技术探究了AFM1和OTA联合对肾脏功能的损伤。主要结果如下:用3.5 mg/kg b.w.的毒素处理小鼠模型35天后,与对照组相比,单独及联合的AFM1和OTA均显著降低了小鼠终体重,OTA组及联合处理组显著降低了小鼠相对肾脏系数;血清生化结果的异常也表明了小鼠肾脏的损伤;肾脏组织切片HE染色及Masson染色观察到小鼠肾脏不同程度的损伤。代谢组学分析结果表明,毒素联合处理引起显著变化的代谢物及代谢通路均多于单独AFM1组,OTA组与联合处理组相比无显著差异。在HK-2细胞模型中,低毒性浓度下的AFM1及OTA联合呈拮抗作用。AFM1及OTA会引起溶血磷脂胆碱(LysoPC)水平的上调,通过SAPK/JNK细胞信号通路导致细胞凋亡,从而造成肾脏损伤。以上试验结果提供了单独及联合的AFM1及OTA损伤肠道及肾脏的有力证据。在相同浓度下,OTA的毒性高于AFM1,虽然这可能是因为各个测量指标的敏感性不一样导致的,但应引起足够的重视。当两种霉菌毒素联合作用时,研究结果表明霉菌毒素AFM1和OTA存在加和、协同和拮抗作用,其中协同作用占多数。研究结果有助于制定牛奶中霉菌毒素的最大允许限量,但对奶及奶制品中AFM1与其他霉菌毒素的联合作用还有待深入研究。