研究背景
呕吐毒素 (DON) 与T-2 毒素是镰刀菌产生的主要单端孢霉烯族毒素，广泛污染猪饲料 (约 88% 育肥猪饲料检出DON)。二者破坏肠道屏障。猪链球菌 (S. suis) 是重要猪病原菌，可致败血症、脑膜炎。慢性低剂量毒素是否促进其易位长期缺乏证据。近期，荷兰Schothorst饲料研究所与瓦赫宁根大学Xiaonan Guan、Regiane R. Santos团队在Toxins发表研究，用猪回肠类器官单层模型证实DON与T-2毒素协同促进S. suis跨上皮易位。
研究背景与假设
研究假设：即便毒素未达致死浓度，与S. suis共暴露仍会增加细菌易位。作者用猪原代回肠类器官 (较细胞系更贴近体内) 构建极化上皮单层，模拟肠道屏障与毒素—病原菌共暴露场景。
实验步骤方法
类器官模型：猪回肠类器官解离为单细胞，接种3.0 µm Transwell (2.5 × 10⁵/孔)，培养约5天至TER≈400 Ω·cm²成极化单层。
毒素：DON、T-2 (> 97%) 配1 mM DMSO储备液，实验日稀释并超声15 min，DMSO终浓度0.01%；用0.1 µM DON与0.01 µM T-2模拟亚临床暴露。
细菌：S. suis血清型 2 (P1/7) 过夜培养后调至 1×10⁶ CFU/mL。
检测：CellTiter-Glo 2.0测活力 (0–10 µM，24 h)；CLSI法测MIC (0.03–4 µM)；顶端4 kDa FITC-dextran测非离子通透性；Cellzcope连续测TER 18 h；共接种S. suis+毒素18 h后平板计数基底侧CFU。
统计：ANOVA + Fisher's LSD (p ≤ 0.05)，3次重复、4次独立重复
结果与分析
1. 剂量反应与抑菌。≥1 µM DON/T-2 即显著降低ATP，故取不伤细胞的0.1 µM DON与0.01 µM T-2 (图1)。MIC显示4 µM毒素仍不抑制S. suis(无 MIC)，排除易位源于细菌毒性 (表1)。
图1. 猪回肠类器官 2D 单层暴露于 DON 或 T-2 的活力 (Mean ± SD)。类器官以 0.1–10 µM DON (A) 或 T-2 (B) 处理 24 h，CellTiter-Glo 2.0 检测 ATP，以未处理对照的百分比表示(n = 3，4 次独立重复)。
2. 屏障功能受损。单独毒素不显著增加FITC-dextran通透性；但S. suis+0.01 µM T-2使其升高 (p < 0.01)，或与suilysin有关 (图2)。TER 显示DON+T-2使电阻偏低；三联 (DON+T-2+S. suis) 在6–18 h TER持续<60%起始值 (p ≤ 0.05)，离子旁路通透性放大 (图3)。
图2. (A) Hoechst 染核 (蓝) 与phalloidin染肌动蛋白 (绿) 的代表性类器官单层图像；(B) 4 kDa FITC-dextran通透性 (Mean ± SD，18 h后基底侧荧光，以对照 % 表示)。
图3. 2D类器官培养跨上皮电阻 (TER) 连续监测 18 h。(A) 无S. suis处理 (对照、DON、T2、DON+T2)；(B) 含S. suis处理 (对照+S. suis、DON+S. suis、T2+S. suis、DON+T2+S. suis)。
3. 细菌跨上皮易位。顶端毒素不影响S. suis腔侧生长，但0.1 µM DON+0.01 µM T-2使基底侧CFU显著升高 (p < 0.0001)，远高于对照与单毒处理 (图4)，证实亚致死浓度毒素协同促成移位。
图4.培养孔顶端 (A) 与基底 (B)S. suis菌落数CFU/mL (Mean±SD)。DON 0.1 µM；T-2 0.01 µM；DON+T-2 为二者联用。
结论与展望
0.1 µM DON+0.01 µM T-2联用降低回肠类器官单层TER并促进S. suis易位；该浓度接近猪中等暴露血浆水平，提示慢性低剂量毒素或抬高感染风险。该模型可筛选改善屏障的方案；后续需体内验证并评估脱毒剂/益生菌防护。
| 文章链接 |
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| 期刊 | Toxin |
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| 期刊主页 | https://www.mdpi.com/journal/toxins |
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主编：Jay Fox, University of Virginia, Charlottesville, USA
期刊主要涵盖了由生物体产生的各类毒素领域的相关研究。
2025 Impact Factor | 4.0 |
2025 CiteScore | 8.3 |
Time to First Decision | 18 Days |
Acceptance to Publication | 3.6 Days |
本文转自MDPI生物与生命科学，仅供学习交流
