利用細胞及動物模式探討黴菌毒素Patulin之毒理機轉

Patulin 是一種由真菌所產生的二級代謝物，主要常見於蘋果汁及其產物，在其他種類的水果、飼料中也曾被發現，patulin 的毒性不只影響動物的器官包括腎臟和小腸, 亦具有致突變性、致癌性和胚胎致畸性，世界衛生組織及美國FDA 皆對蘋果汁中的patulin 含量設定在50 μg/l 的管控標準。但是patulin 是藉由何種機制來展現其致毒性及致癌性則仍有待探討。
在本計畫中的第一年期總目標在於探討patulin促進細胞凋亡的機轉，由於腎臟細胞為patulin 的主要target organ，因此本計劃中的子目標主要以人類胚胎腎臟細胞株作為實驗材料。預將藉由以下四個子目標來探討：子目標 1. patulin所引起的細胞凋亡是否經由mitochondrial-dependent pathway；2. patulin所引起的細胞凋亡是否經由p53-dependent pathway；3. 探討patulin所引起的細胞凋亡與MAPK pathway磷酸化之間的關聯性； 4. 探討patulin所引起的細胞凋亡與ROS生成之間的關聯性。
本計畫的第二年期總目標則著重在針對patulin所誘導之下游egr-1基因產
物進行定性分析，Egr-1是MAPK訊號傳遞過程中一個重要的轉錄因子，因此藉由以下三個子目標來探討patulin是如何影響egr-1基因的轉錄和轉譯功能：子目標 1.確認patulin所誘發之egr-1基因產物是否具有轉錄活性；2. patulin在誘發Egr-1表達的過程中是否受到translational repression； 3. patulin所誘發的Egr-1蛋白質是否受到posttranslational degradation。
本計畫的第三年期總目標則希望建立斑馬魚系統探討patulin的毒性機轉，由於來自動物系統的毒理生化數據可能較細胞株更具有實際的參考價值，因此藉由以下三個子目標來探討patulin 對於斑馬魚胚胎毒性及腎臟發育的影響：子目標 1.探討patulin對於斑馬魚胚胎的發育及細胞毒性；2. patulin對於斑馬魚腎臟發育的影響； 3. patulin是否對於斑馬魚發育過程中egr-1基因的表達及分布造成影響