雪卡毒素(P-CTX-1)在小鼠体内的动态分布及慢性毒性研究

The incidence of ciguatera fish poisoning (CFP) caused by the consumption of toxic coral reef fish has increased rapidly in recent years. Ciguatoxins (CTXs) are transformed and accumulated along the marine food chain and finally affected human health. Although the source and the detection methods of CTXs have been reported, the potential harm of the sub-lethal level CTXs exposure to human has not yet been well studied. P-CTX-1 has been suggested to be the most toxic CTX, contributing to around 90% of the total lethality. The present study therefore aims to investigate the accumulation, distribution, elimination and proteomic changes of P-CTX-1 in mice using analytical methods and proteomic techniques to strengthen the understandings of the toxin target organs and detoxification mechanism against CTXs in macroscopic and molecular basis. Risk assessment for the sub-lethal level exposure will be performed to raise awareness of the impact on human health and further information will be provided for clinical treatment after CTX exposure. The identified specific proteins that maybe associated with CTX exposure have the potential of being used as biomarkers for the development of the rapid and effective detection method for CFP. Better understanding of the health risk of CTXs to human beings and the evaluation of the safety levels of P-CTXs for human consumption will also achieved by the animal exposure experiment.

近年来由食用有毒珊瑚礁鱼而引发的雪卡毒素(CTXs)中毒事件日益增多并引起人们的关注。雪卡鱼毒能通过食物链传递、富集而最终危害人类健康，引发食品安全和公共卫生的隐患。尽管在CTXs的生源学和检测方法等方面有了较深入的研究，但亚致病剂量的毒素暴露对于人体的潜在危害尚未被人们所了解。本项目拟综合应用分析化学和现代蛋白质组学的方法和技术，以毒性最强、对我国影响最大的P-CTX-1为研究对象，通过染毒法研究毒素在小鼠体内各组织的蓄积、动态分布及排泄，确定毒素靶器官，结合分析相应组织的病理及蛋白质组的变化，在器官、组织及分子水平探明动物内毒素的靶点及解毒机制，增强对人类健康危害的认识，评估低浓度毒素暴露的风险，为研发有针对性的临床治疗、创建快速有效的CTXs中毒免疫检测方法提供理论指导和依据。

近年来由食用有毒珊瑚礁鱼而引发的雪卡毒素(CTXs)中毒事件日益增多。据统计，全球有毒珊瑚礁鱼类约有400 多种，主要集中于热带和亚热带，如近赤道的南太平洋和加勒比海地区。我国有45 种，主要分布在台湾、西沙群岛和海南岛等地。雪卡毒素(CTXs)为脂溶性聚醚类神经毒素，可经食物链富集危害人类。本项目应用分析化学方法，首次探讨了亚致病剂量的P-CTX-1在脑内的蓄积与动态分布情况；并结合分子生物学方法和技术分析相应组织的病理及蛋白质组的变化，从在器官、组织及分子水平评估低浓度毒素暴露的风险。. 本项目主要包括四部分内容。第一部分研究了亚致病剂量P-CTX-1对小鼠的毒性暴露影响。实验结果显示亚致病剂量的P-CTX-1可引发部分小鼠死亡；并抑制小鼠的进食量与体重增长，而经过两周恢复期后，该抑制作用可自我恢复。 第二部分主要对小鼠脑组织进行了形态学观察，结果显示亚致病剂量P-CTX-1对小鼠海马、丘脑、小脑、中脑、黑质五个部位无明显组织损伤作用；但可诱导脑干细胞发生细胞水肿，而且经过两周恢复期后未见细胞形态得到恢复，提示亚致病剂量P-CTX-1对小鼠脑干具有毒性作用，且毒性可能具有不可逆性。第三部分主要对小鼠脑组织进行了蛋白质组学分析，结果显示P-CTX-1可影响脑内某些与空间学习记忆障碍、中枢神经系统损害、神经退行性疾病、细胞凋亡、癌症以及能量转换等有关的蛋白的表达。第四部分对脑内P-CTX-1含量进行HPLC-MS/MS分析，结果显示P-CTX-1可在脑中蓄积。.本研究结果提示了P-CTX-1毒素可在脑内蓄积并损伤脑干，有助于探明P-CTX-1的作用靶点及解毒机制。并有助于增强人们对雪卡鱼中毒的认识和对低浓度毒素暴露风险的评估；为研发有针对性的临床治疗、创建快速有效的CTXs 中毒免疫检测方法提供了理论指导和依据。