霉菌毒素是真菌或霉菌代谢产生的次级代谢产物,在植物,粮食和土壤中均可检测到霉菌毒素的存在。霉菌毒素分布广泛,在全世界各大洲均有霉菌毒素的发生和存在。随着全球贸易活动频繁,在粮食运输和贮藏过程中被霉菌毒素污染的可能性增加,从而造成饲料行业被霉菌毒素污染的情况更加严重。霉菌毒素已经被证实不仅会对实验动物和家畜产生各种毒性,同时也会影响人类健康。霉菌毒素对家畜和人类产生的毒性主要表现在影响免疫系统,消化系统,具有肝肾毒性,遗传毒性等。其中严重威胁家畜和人类健康的霉菌毒素主要包括玉米赤霉烯酮(ZEA ), T-2毒素和HT-2毒素,呕吐毒素,伏马毒素和黄曲霉毒素B1等。目前关于霉菌毒素毒性的研究很多,但是关于霉菌毒素对生殖方面的影响,尤其是对卵母细胞成熟和发育能力的影响以及相关毒性机制方面的研究较少。因此,本研究从体外和体内两个方面来探索霉菌毒素对小鼠卵母细胞成熟和发育能力的影响以及生物学机制。在体外,我们选取了 HT-2毒素和玉米赤霉烯酮,利用免疫荧光染色,免疫蛋白印记(western blot)和RT-PCR等方法来探索霉菌毒素对小鼠卵母细胞成熟和发育能力的影响,并且从细胞骨架,氧化应激,凋亡自噬和表观修饰四个方面来探索霉菌毒素的毒性机制。另外,我们又利用自然霉变的玉米配制饲料饲喂小鼠,进行体内试验,综合评价了霉菌毒素对小鼠卵母细胞的毒性及其机制。本研究共分为三个部分,主要的研究结果如下:—HT-2毒素影响小鼠卵母细胞成熟T-2毒素是A类单端孢霉菌毒素中毒性最强的一种毒素。目前已被证实会对家畜和人类产生各种毒性作用,它会诱导大脑,淋巴,造血和肠胃组织损伤等。HT-2毒素是T-2毒素的主要代谢产物。关于HT-2毒素对繁殖系统,尤其是卵母细胞成熟方面的研究还很少,因此在本试验中,我们主要探索了 HT-2毒素对卵母细胞成熟的影响及其相关机制。HT-2毒素会影响小鼠卵母细胞成熟,降低细胞膜和细胞质中微丝的表达,并且通过降低p-MAPK的蛋白水平从而破坏纺锤体构型。HT-2毒素也会诱导氧化应激和凋亡,具体表现在会导致ROS积聚,增加氧化应激相关基因Sod的mRNA水平,诱导早期凋亡,并且提高凋亡相关基因Caspase-3和Bax的mRNA水平。同时,HT-2毒素会提高自噬相关蛋白LC3和ATG12的表达水平和自噬相关基因Lc3和Atg14的表达,这意味着HT-2毒素会诱导小鼠卵母细胞自噬。除此之外,我们还检测了表观修饰方面。免疫荧光染色结果说明HT-2毒素会提高5mC的水平,而H3K9me2和H3K27me3的表达水平会下降,这些结果说明HT-2毒素会改变DNA甲基化和组蛋白甲基化水平。因此,我们的结果证明,HT-2毒素会通过影响细胞骨架,凋亡自噬,氧化应激和表观修饰等方面进而影响小鼠卵母细胞成熟。二玉米赤霉烯酮通过影响小鼠成熟卵子的表观修饰水平进而影响成熟卵子的发育能力ZEA是镰孢霉菌产生的霉菌毒素,已被证实会对家畜和人产生毒性。但是迄今为止关于ZEA影响小鼠卵子发育到胚胎的能力方面的研究较少。在本试验中我们发现,ZEA会影响小鼠卵子孤雌激活率,这说明ZEA会影响小鼠卵子发育到胚胎的能力。为了深入研究,我们从表观修饰方面探索ZEA影响小鼠卵子胚胎发育能力的可能机制。免疫荧光染色的结果分析说明ZEA会提高5mC水平,这意味着ZEA会提高小鼠卵子DNA甲基化水平。除此之外,组蛋白甲基化水平也发生了改变。高浓度ZEA处理组中卵子的H3K4me2, H3K9me3和H4K20me1, me2, me3水平显著下降。因此,我们的结果说明ZEA会通过影响表观修饰水平进而影响小鼠卵子胚胎发育能力。三霉菌毒素在体内环境中影响小鼠GV期卵母细胞表观修饰水平霉菌毒素普遍存在于谷物和饲料中。有研究报道,霉菌毒素会提高人肠细胞系的DNA甲基化水平。我们课题组先前的研究已经证明,霉菌毒素会影响小鼠卵母细胞的发育能力,在本实验中,我们从表观修饰方面来探索霉菌毒素体内降低小鼠卵母细胞发育能力的可能机制。试验选用自然霉变的玉米配制小鼠饲料,霉变玉米添加比例依次为0%,15%和30%,用该饲料饲喂小鼠四周。免疫荧光染色结果分析说明,高浓度的霉菌毒素会提高小鼠卵母细胞DNA甲基化水平。同时,组蛋白甲基化水平也发生了变化。其中,H3K9me3和H4K20me3水平显著升高,而H3K27me3和H4K20me2水平显著下降。因此,我们的结果说明,霉菌毒素会影响小鼠卵母细胞表观修饰水平,这可能是霉菌毒素降低小鼠卵母细胞发育能力的一个原因。