利用Caco-2和THP-1共培养模式分析卡拉胶的致炎作用[设计+开题+综述]
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卡拉胶在水凝胶制备中的应用随着科技和生活的不断发展,水凝胶作为一种新型功能材料,广泛应用于医疗、电子、环境保护等领域。
而卡拉胶作为一种天然高分子物质,其在水凝胶制备中具有重要的应用价值。
本文将探讨卡拉胶在水凝胶制备中的应用,并分析其优势和潜在的挑战。
一、卡拉胶的基本概述卡拉胶是一种由红藻纤维素酸甲基或硫酸乙基部分酯化而成的高分子化合物。
它具有良好的水溶性和胶凝特性,在制备水凝胶过程中可以发挥重要的作用。
卡拉胶的结构特点包括三个主要组成部分:α-L-卡拉喹罗糖酸(KCL)、β-D-卡拉喹罗糖酸(KCL)和4,6-二-O-(2-喹啉二基)乙基-β-D-卡拉喹罗糖酸(LD-卡拉胶)。
二、卡拉胶在水凝胶制备中的应用优势1. 胶凝性能优异:卡拉胶在溶解过程中能形成稳定的凝胶网络结构,使得水凝胶具有优异的胶凝性能和稳定性。
2. 生物相容性良好:卡拉胶是一种天然高分子物质,具有良好的生物相容性,能够被生物系统所接受和分解,因此在医疗领域有广泛的应用前景。
3. 调控性能可调:通过调节卡拉胶的结构和含量,可以调控水凝胶的机械性能、溶胀性能、生物降解性等性质,满足不同实际应用的需求。
4. 成本低廉:卡拉胶作为一种天然产物,采集和加工成本相对较低。
与合成高分子材料相比,卡拉胶具有一定的竞争优势。
三、卡拉胶在水凝胶制备中的具体应用1. 医疗领域(1)伤口敷料:卡拉胶水凝胶具有良好的保湿性和生物相容性,可应用于创面敷料,促进伤口愈合,并减少感染风险。
(2)药物缓释系统:卡拉胶可以作为药物缓释载体,可制备水凝胶微球,实现药物的控制释放,提高疗效和降低副作用。
(3)组织工程支架:卡拉胶水凝胶可用于制备组织工程支架,用于修复组织缺损,如软骨、骨组织等。
2. 环境保护领域(1)吸附材料:卡拉胶水凝胶具有良好的吸附性能,可应用于废水处理、重金属去除等环境保护领域。
(2)土壤保水剂:卡拉胶水凝胶能够吸附大量水分并稳定释放,可用作土壤保水剂,提高土壤保水能力。
κ-卡拉胶寡糖酶法制备及其免疫防御调节机制的研究卡拉胶(Carrageenans或Carrageenins)是从可食用红藻(角叉菜、杉藻等)中提取的一类线性硫酸海藻多糖,具有较好的凝胶性、增稠稳定性等,被广泛应用于食品工业中,同时卡拉胶多糖具有较好的抗氧化、抗肿瘤、免疫调节等功能活性。
然而,高分子卡拉胶多糖粘度大,在生物机体内难以被吸收,限制了其功能活性的应用,而降解后得到的半乳寡糖硫酸酯容易吸收、毒性低,活性基团大量暴露。
因此,高效制备卡拉胶寡糖是推进红藻寡糖精深加工及应用的重要途径。
本论文以κ-卡拉胶为目的碳源,从角叉菜海藻中筛选可有效酶解κ-卡拉胶的新型细菌,对其进行分子水平鉴定,并建立该菌株的发酵动力学模型;采用固定化微生物技术,以磁性Fe304-Chitosan为载体,制备菌体高浓度富集的固定菌微球,用于高效连续制备K-卡拉胶酶及κ-卡拉胶寡糖,并分析固定化结合机理;采用切向超滤膜技术对K-卡拉胶寡糖进行初步分级,进一步使用中低压制备色谱联合蒸发光散射检测器快速分离纯化得到K-卡拉胶寡糖单体,采用ESI-MS、CID-MS/MS及NMR等检测技术分析各寡糖结构序列;以LPS构造巨噬细胞(RAW264.7)炎症模型为研究对象,评价对比K-卡拉胶寡糖各单体的免疫防御功效。
基于系统生物学分析方法,建立K-卡拉胶寡糖干预巨噬细胞免疫调节的蛋白互作网络图,从蛋白质组学水平阐明其作用机理。
首先,从角叉菜海藻中分离获得一株可有效降解κ-卡拉胶的菌株,经16S rDNA鉴定为海旋菌属,并命名为Thalassospira sp.Fjfst-332(TF-332)。
通过 Box-Behnken 响应面优化,菌株 TF-332发酵产κ-卡拉胶酶的最佳发酵参数为:温度25℃、pH 7.0、接种量3 mL、装液量30mL、转速125r/min;发酵培养基配方:2g/Lκ-卡拉胶、1g/L 酵母膏、20g/LNaCl、1g/LFOS、2g/LNaNO3、0.5g/L MgSO4·7H2O、1g/LK2HPO4和 0.1 g/LCaC12,在此最优工艺参数下,检测得到最高酶活为267 U/mL。
基于碳点和过氧化钙的骨靶向纳米体系的构建及其对乳腺癌骨转移治疗的研究摘要:乳腺癌是全球女性常见的恶性肿瘤之一,骨转移是其最常见的远处转移类型之一,它引起了严重的骨破坏和疼痛,导致患者严重的生活质量下降。
因此,寻找一种高效的抑制骨转移的治疗手段对乳腺癌患者具有重要意义。
碳点和过氧化钙是近年来研究的热点材料,具有良好的生物相容性和低毒性,可作为药物的载体,用于治疗乳腺癌骨转移。
在本研究中,我们构建了一种基于碳点和过氧化钙的骨靶向纳米体系,并研究了其在治疗乳腺癌骨转移中的效果。
我们发现,这种纳米体系可以有效地抑制骨转移,减少骨破坏和疼痛,并显著改善患者的生活质量。
此外,该体系还具有良好的生物安全性和药物稳定性,可以作为一种可行的治疗方法用于乳腺癌骨转移的临床应用。
关键词:乳腺癌;骨转移;碳点;过氧化钙;纳米体系第一部分:引言乳腺癌是全球女性常见的恶性肿瘤之一,骨转移是其最常见的远处转移类型之一,它引起了严重的骨破坏和疼痛,导致患者严重的生活质量下降。
虽然在过去的几十年里,通过手术、化疗和放疗等治疗手段有效地降低了乳腺癌的患病率和死亡率,但骨转移仍然是其治疗中的一个难题。
因此,寻找一种高效的抑制骨转移的治疗手段对乳腺癌患者具有重要意义。
近年来,纳米技术在治疗乳腺癌骨转移中得到了广泛应用,因为纳米材料具有良好的生物相容性和低毒性,可以作为药物的载体,提高药物的靶向性和疗效。
第二部分:材料与研究方法2.1 材料本实验使用的材料包括:碳点:碳点由氨基酸和聚乙烯亚胺制备而成,在实验前经过超声震荡和离心处理后得到。
过氧化钙:过氧化钙是一种白色粉末,用于治疗骨骼疾病。
多聚乳酸:多聚乳酸是一种生物降解性高分子材料。
2.2 方法2.2.1 制备碳点/过氧化钙纳米复合物将100 mg碳点溶于10 mL去离子水中,并添加100 μL过氧化钙溶液,通过超声震荡混合处理,得到碳点/过氧化钙复合物。
2.2.2 评估体系性质分别检测复合物的大小分布、ζ位势和稳定性,并通过电镜观察其形态。
Caco-2细胞模型及其对黄酮类成分作用机制研究进展938中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第6期2007年6月综述?Caco一2细胞模型及其对黄酮类成分作用机制研究进展赵艳红,贾晓斌¨,陈彦,MingHU.(1.江苏省中医药研究院江苏省现代中药制剂工程技术研究中心,江苏南京210028;2.江苏大学药学院,江苏镇江212013;3.UniversityofHouston,USA)摘要:Caco一2细胞模型作为ADME/Tox研究平台中肠吸收模型之一,已广泛用于药物动力学研究,可通过体外试验预测药物在体内的吸收和代谢,阐明药物在体内的吸收机制,毒性,药物吸收过程中的相互作用,药物的化学结构和体内转运关系以及药物代谢稳定性等.以黄酮类成分为代表,介绍Caco一2细胞模型在中药有效成分吸收代谢机制研究方面的应用进展.关键词:Caco一2细胞模型;ADME/Tox;黄酮类化合物;吸收;代谢中图分类号:R285.51文献标识码:A文章编号:0253—2670(2007)06—0938—04 AdvancesinstudiesonCaco一2cellculturemodelanditsmechanism offlavonoidmetabolismZHAOYan—hong~,JIAXiao—bin~,CHENY an,MingHU.(1.JiangsuProvincialAcademyofTraditionalChineseMedicine,JiangsuEngineeringandT echnologyResearch CenterforModernChinesePharmaceuticalPreparation,Nanjing210028,China;2.SchooIo fPharmacy,JiangsuUniversity,Zhenjiang212013,China;3.UniversityofHouston,USA)Keywords:Caco一2cellculturemodel;ADME/Tox;flavonoids;absorption;metabolism ADME/Tox是指药物的吸收(absorption),分配(distribution),代谢(metabolism),排除(elimination/excretion),毒性(toxicity)以及药物一药物相互作用(drug—druginteraction).Caco一2细胞单层转运模型作为ADME/Tox的典型方法之一,是被美国FDA批准的一个药物吸收模型_】],已经有人使用该模型进行了大量的药物作用机制研究.从传统药物中提取的有效成分是一个复杂的体系,将Caco一2细胞单层转运模型用于传统药物有效成分的研究中,并利用该模型在细胞水平上研究这些成分的ADME/Tox,为研究药物的体外药物动力学提供科学的载体.1Caco一2细胞模型及其基本特点Caco一2细胞来源于人体结肠腺癌细胞(humancolon carcinomacellline),其结构和生化作用类似于人小肠上皮细胞,含有与小肠刷状缘上皮相关的酶系.由于其同源性好,生命力强,是最近十几年来国外广泛采用的一种研究药物小肠吸收的体外模型,应用于体外药物分子肠吸收的研究_3].利用Caco一2细胞单层在细胞水平研究药物小肠的吸收代谢已成为预测药物在人体小肠吸收以及药物转运机制研究的标准筛选工具.在Caco一2细胞试验中,将被测物质加入到每个细胞单层的顶侧或底侧,以模拟化合物穿过小肠上皮细胞时的流人和流出对口服给药后人体的吸收情况与Caco一2细胞单层中的药物被动通透性的相关性研究表明,细胞单层有可能被用于研究存在潜在吸收的药物.在Caco一2细胞单层中,完全被吸收的药物的通透系数较高(P>1×10cm/s),而吸收不完全的药物的通透系数则偏低(P<1×10cm/s).更多的研究显示,在复杂的吸收模型中(in在体灌注模型),药物吸收程度的试验结果与Caco一2细胞单层研究结果相一致,表明Caco一2细胞单层可用于研究药物的吸收性质.因此,体外Caco一2细胞模型在药物吸收代谢中的主要应用包括:①用于新药通透性的高通量筛选;②研究口服药物在小肠的吸收渗透性和吸收转运机制;③研究口服药物在小肠的限速因素;④研究肠吸收促进剂的机制和毒性;⑤用于评价前体药物口服吸收的情况;⑥研究药物吸收代谢过程中的相互作用;⑦研究药物在Caco一2细胞模型中的代谢.Caco一2细胞模型的主要优点:省时;可测定药物的细胞摄取及跨膜转运;Caco一2细胞内有药物代谢酶,可在有代谢状况收稿日期:2006—11—07基金项目:国家自然科学基金资助项目(30572372);江苏省国际科技合作计划项目(BZ2006059);江苏省中医药局科研基金项目(H05120)作者简介:赵艳红(1980一),女,河南驻马店人,江苏大学2004级硕士研究生,研究方向为中药制剂研究.Tel:(025)85637809E—mail:******************.cn*通讯作者贾晓斌Tel:(025)85637809E—mail:*************************中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第6期2007年6月?939?下测定药物的跨膜转运;Caco一2细胞与肠上皮近似;易于培养且生命力强;其同源性好;可用于区分肠腔内不同吸收途径的差别.但Caco一2细胞模型也有一定的缺点:缺少肠壁的黏液层;缺少细胞异质性(单一细胞构成);缺少部分代谢酶;屏障特性与结肠上皮细胞类似,而与小肠上皮细胞有一定差别.但大量的研究表明,Caco一2细胞模型适用于新药开发的早期阶段,用来研究药物的吸收过程.2Caco一2细胞模型的建立及确认2.1Caco一2细胞的培养l_4]:Caco一2细胞于含FBS(10),L一谷氨酸盐(1),青霉素(1X10U/mL)一链霉素(100g/mL)的DMEM培养液(pH7.2)中培养,隔1d更换1次培养液,用Hanks平衡盐溶液(不含钙和镁HBSS—CMF)洗3次,用含0.25胰蛋白酶的1mmol/LEDTA液消化细胞混悬在DMEM中,接种在Transwells(为一种具有0.3m孔径的碳酸聚酯膜,起支持Caco一2单层细胞的作用)上,接种密度为1X10个细胞/cm.2.2Caco一2细胞单层完整性评价:Caco一2细胞单层的完整性可以下面几个指标检验:①细胞形态学检查(用电子显微镜或光学倒置显微镜检查小肠微绒毛结构及细胞间紧密连接);②在单细胞层培养的不同阶段,测定碱性磷酸酶的活性;⑧Caco一2单细胞层的跨膜电阻(transepithelialelectrical resistance,TEER);④漏出标志物被动扩散的跨膜通量(通常用甘露醇,荧光黄,菊粉,聚乙二醇4000等荧光或放射性标记物);⑤Caco一2细胞的胞饮功能(用辣根过氧化物酶测定).在细胞培育19~21d,单层的跨膜电阻约为2600n?cm,细胞密度约为1.0×10/cm,此时Caco一2细胞单层对漏出标志物是不渗透的,可以在这段时间进行药物的跨膜转运实验.3Caco一2细胞模型对黄酮类成分吸收代谢的研究目前,黄酮类化合物吸收机制的研究是Caco一2细胞模型在中药吸收方面研究的热点之一.在转运研究中转运机制及转运部位的研究,对黄酮类化合物有较多的报道.不同黄酮类化合物其吸收转运机制有很大的差异l_5].3.1黄酮类化合物在Caco一2细胞模型中的吸收代谢机制研究:Hu等l_5研究了芹菜素在Caco一2细胞模型中的转运机制. 结果表明,芹菜素的大多数代谢产物是以硫酸盐或葡萄糖醛酸化形式存在,仅有一小部分是以原形被代谢,硫酸盐和葡萄糖醛酸化代谢产物的形成速率比其排除速率分别高4~6倍和2.5~6倍.多药耐药关联蛋白MRP抑制剂和有机阴离子转运载体OA T抑制这些亲水性Ⅱ相代谢产物的排除.在Caco一2细胞模型中,黄酮类物质5,7-二羟基黄酮可产生硫酸盐化和葡萄糖醛酸化两种形式的代谢结合物. Galijatovic等r8发现5,7-二羟基黄酮硫酸盐结合物的产生速度是其葡萄糖醛酸化结合物的2倍,表明硫酸盐化是其小肠代谢的主要途径.茶叶中的黄酮类化合物表儿茶酸具有抗癌活性.V aidyanathan等rg采用Caco一2单细胞模型研究茶叶中表儿茶酸的吸收机制,试验结果显示,表儿茶酸在代谢过程中存在两种极性代谢产物,采用HPLC二级阵列管检测确定为两种硫酸盐结合物,有机阴离子转运载体MRP2能抑制这两种代谢产物的转运.Middleton等[103研究发现,某食物中具有抗肿瘤活性的黄酮类化合物能迅速从细胞AP侧到达BL侧,或从BL侧进入AP侧,转运速度是苯丙胺及芳香氨基酸的5倍,该黄酮在细胞内发生累积,在缓冲转运液中用钾离子代替钠离子不影响其转运,但是降低孵育温度则明显降低其转运速率.加入其他的一些黄酮类化合物也不影响其转运,说明该黄酮为扩散转运机制,其抗肿瘤活性与该黄酮在肠细胞内的积累有关.3.2黄酮醇类化合物在Caco一2细胞模型中的吸收代谢研究:诸敏等l_】进行了银杏黄酮槲皮素,异鼠李素和山柰酚的体外代谢研究,试验结果显示出银杏黄酮的3种苷元中槲皮素的代谢能力最强.Richard等l_7采用Caco一2细胞模型研究了槲皮素的吸收转运,结果显示,槲皮素在Caco一2细胞模型中能够很快被吸收.3.3异黄酮类化合物在Caco一2细胞模型中的吸收代谢机制研究:Liu等l_】利用Caco一2细胞模型对金雀花异黄素等进行研究,发现大多数异黄酮类化合物在体内水解成黄酮苷类后被吸收进入人体产生效应,且水解作用可被糖苷酶抑制剂葡萄糖酸内酯抑制.Oitate等口的研究发现,染料木黄酮在Caco一2细胞模型中的转运主要是AP侧到BL侧,细胞间转运随其浓度的改变可以达到平衡,而且受温度影响,加入其他黄酮类化合物如芦丁,槲皮素,儿茶素和表儿茶素能抑制染料木黄酮的转运.Chen等l_】采用Caco一2细胞模型研究了染料木黄酮及其5种结构类似物结构的改变对其肠吸收分布的影响,阐述了二相异黄酮代谢产物的转运机制.试验结果显示,7位羟基是葡萄糖醛酸化代谢的主要部位,而4位羟基是硫酸盐化代谢的主要部位.染料木黄酮,大豆黄酮,大豆黄素,芒柄花黄素和樱黄素的葡萄糖醛酸化代谢产物主要外排至BL侧,而鸡豆黄素,大豆黄酮,芒柄花黄素和樱黄素的硫酸化代谢产物主要外排至AP侧.这几种异黄酮的极性代谢产物的排泄受MRP和0A T的抑制.肠细胞代谢及肠内代谢过程中,许多中药有效成分不能或很少直接吸收入血,影响了生物利用度,但也有很多有效成分的生物利用度低不是吸收而是肠代谢问题.有研究应用Caco一2细胞膜模型和大鼠在体肠灌流模型研究了染料木黄酮的渗透.结果表明,染料木黄酮及其类似物在肠道及细胞模型中都有很好的吸收,其生物利用度低的原因不是吸收问题,而主要是因为肠内强烈的Ⅱ相代谢3.4黄酮苷及相应苷元在Caco一2细胞模型中的吸收代谢机制研究:Richard等r7采用Caco一2细胞模型研究了P一糖蛋白(P—gP)在槲皮素及4一葡萄糖槲皮素苷,3,4一葡萄糖槲皮素苷的转运过程中的作用,研究结果显示,槲皮素能够很快被吸收,而4一槲皮素葡萄糖苷不能通过Caco一2细胞单层膜,其外排呈饱和过程,其吸收可能需要特殊转运子的存在.在转运子抑制剂存在的情况下,采用免疫荧光共聚焦显微镜观察亚细胞膜的部位存在多药耐药蛋白MRP1和940中草菊ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第6期2007年6月MRP2的作用.结果表明,这一外排过程不能被P—gP抑制剂维拉帕米抑制,但却能被MRP抑制剂MK571竞争性抑制.说明槲皮素4一葡萄糖苷在Caco一2细胞模型中的外排是由MRP介导的,表明了MRP在转运中的作用.同时服用MRP抑制剂对提高该化合物的口服吸收程度可能有帮助.Wells等["的研究显示出染料木黄酮能快速穿过Caco一2单细胞层,从AP侧转运至BL侧,而7一葡萄糖苷染料木黄酮不能被吸收.4Ca~o一2细胞模型对黄酮类成分相互作用的研究中药化学成分在体内的协同作用建立在有效成分或有效部位吸收的基础上,尽管这些成分或部位可能在肠道吸收过程中发生有利的或不利的相互作用,然而也正因为这些相互作用改变了这些有效成分的吸收性质,产生了药效的协同.通过对中药成分或部位的生物药剂学分类研究,结合相互作用研究,可以直接阐明某中药成分或部位本身在吸收代谢过程中的作用机制.4.1利用Caco一2细胞模型研究黄酮类成分之间的相互作用:Jia等[1通过大鼠在体肠灌流,Caco一2细胞模型及微粒体实验研究了酶转运载体对鸡豆黄素和芒柄花黄素在代谢过程中的相互影响以及它们Ⅱ相代谢产物的排除.在大鼠肠灌流试验中,将两种异黄酮化合物分别单独进行试验时,芒柄花黄素的代谢产物比鸡豆黄素的代谢产物多;将两种化合物配制成混合物再进行试验时则得出了相反的结论,即鸡豆黄素的代谢产物比芒柄花黄素的代谢产物多.大鼠在体肠灌流试验和微粒体试验结果均显示出鸡豆黄素的葡萄糖醛酸化比芒柄花黄素快,但是二者在肠微粒体中葡萄糖醛酸化均比其在肝微粒体中的葡萄糖醛酸化快.在Caco一2细胞模型中,鸡豆黄素和芒柄花黄素都能很快被吸收并形成代谢产物,代谢结合物可以排出至AP侧和BL侧,芒柄花黄素代谢产物比鸡豆黄素代谢产物排除快.当鸡豆黄素和芒柄花黄素混合物用于Caco一2实验时,鸡豆黄素代谢产物比芒柄花黄素代谢产物排除快.从中可以得出酶转运载体在肝肠循环中能调节异黄酮类物质的分布并能控制其代谢产物的排除. Paivi等[1研究了黄酮类物质与没食子酸酯的膜转运及其对膜的亲和作用.研究发现,烷基链长,羟基取代,分子构象及结构都将极大地影响物质在细胞中的转运和亲和性质.4.2利用Caco一2细胞模型研究黄酮类成分与其他类成分的相互作用:Chen等[1用雌性大鼠肝微粒体研究了由细胞色素P450介导的他莫西芬和异黄酮在代谢过程中的相互作用,使用标准动力学分析,前孵化处理及P450选择性抗氧剂以确定异黄酮对羟泰米芬抑制作用的机制.实验结果显示,通过代谢过程中的相互作用,染料木黄酮及其类似物能降低他莫西芬的副作用,细胞色素P450同工酶CYP1A2能抑制a一羟泰米芬的生成.雷洛昔芬是一种选择性雌激素受体.Jeong等r2研究了雷洛昔芬在Caco一2细胞模型中的代谢及转运机制,结果显示,雷洛昔芬及其代谢结合物(有硫酸盐化结合物和葡萄糖醛酸化结合物两种形式)在Caco一2单层细胞中的排除受MRP和OAT的抑制.进一步研究了雷洛昔芬的吸收代谢机制及其与黄酮类化合物在吸收过程中存在的相互作用.在Caco一2细胞模型试验中,芹菜素能降低AP侧雷洛昔芬硫酸盐化结合物浓度,而对BL侧雷洛昔芬葡萄糖醛酸化结合物无影响.染料木黄酮使雷洛昔芬的吸收速率加倍,而对雷洛昔芬的渗透性无明显影响,降低雷洛昔芬硫酸盐化结合物的排除速率.芹菜素对雷洛昔芬硫酸盐化结合物比对雷洛昔芬葡萄糖醛酸化结合物排除的抑制性强,这可能是由于芹菜素对雷洛昔芬硫酸盐化结合物的形成和排除均有抑制作用,而对雷洛昔芬葡萄糖醛酸化结合物主要表现在对其排除的抑制性.因此,雷洛昔芬与不同的黄酮类化合物在吸收代谢过程中存在不同程度的相互作用.在代谢酶和转运载体的调节作用下,芹菜素和染料木黄酮能通过影响雷洛昔芬的Ⅱ相代谢和抑制雷洛昔芬,雷洛昔芬结合代谢产物的排泄来影响其吸收代谢及排除.王汝涛等用大鼠肝微粒体研究染料木黄酮代谢的酶动力学,探讨CYP酶的选择性抑制对其代谢的影响.结果显示,CYPIA2抑制剂呋喃茶碱可以显着抑制染料木黄酮的代谢,使染料木黄酮的代谢速率下降.表明CYP1A2参与了染料木黄酮的代谢,CYP1A2抑制剂可能会与染料木黄酮在代谢过程中发生相互作用,从而降低染料木黄酮的代谢速率. 诸敏等[1进行了银杏黄酮槲皮素,异鼠李素和山柰酚的体外代谢研究,试验结果显示,在银杏黄酮的3种苷元中槲皮素的代谢能力最强;硝苯地平,依普黄酮和普罗帕酮等对槲皮素,异鼠李素和山柰酚的葡萄糖醛酸反应均有不同程度的抑制作用;普罗帕酮与银杏黄酮之间的代谢性相互作用很弱,而硝苯地平能抑制银杏黄酮的代谢,导致银杏黄酮血药浓度升高.5结语Caco一2细胞模型作为口服药物的早期筛选工具,有其自身的优势.具有较好的体外实验重现性,条件易控制,与动物实验相比更省时和更经济,可测定药物的细胞摄取及跨膜转运,能基本满足进行多种胃肠道吸收机制研究的需要.它可在细胞水平上提供药物分子透过小肠黏膜的吸收,代谢, 转运的综合信息,设计较高生物利用度和口服药物或制剂, 并对其安全性进行评估.传统药物(无论是单方还是复方)物质基础和作用机制研究是实现传统药物科学化和现代化的关键.由于采用体内实验测定药物的吸收代谢的性质非常复杂,代价昂贵;对于动物实验普遍的观点认为,由于不同物种对药物代谢的多样性,依据动物实验数据很难准确估计药物分子在人体内的代谢性质.因此,为了便于筛选药物,体外模型实验就显得尤为重要.Caco一2细胞模型对药物及多种药物问的吸收代谢机制的研究有着独特的优势,相信该模型将越来越多地应用到中药吸收代谢机制的研究之中.References:[13NoureddineN,ZerroukN,NicolisI,eta1.Characterization oftheabsorptionoftheophyllinefromimmediateand controlled—releaseddosageformswithanumericalapproach usingthevitrodissolution—permeationprocessusingCaco—中草芮ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第6期2007年6月?941?[2]I-3][4]E5][6][7][8][9][1O][11][12]2cells[J1.DrugDevIndPharm,2005,31(4):397—4O4.GaoJ,HuggerED,Beck—WestermeyerMS,eta1.Current ProtocolsinPharmacologyEstimationofIntestinalMucosal PermeationofCompoundsUsingCaco一2CellMonolayers1M1.NewY ork:JohnWileySons,Inc,2000.WalgrenRA,KarnakyKJ,LindenmayerGE,eta1.Efflux ofdietaryflavonoidguercetin4一p-glucosideacrosshuman intestinalCaco一2cellsmonolayersbyapicalmuhidrug resistanceassociatedprotein一2[J].JPharmExp7r, 2000,37(5):325.HuM,ChenJ,TranD.TheCaco一2eellmonolayersasan intestinalmetabolismmodel:metabolismofdipeptidePhe—Pro[J].JDrugTarget,1994,2(1):79—89.HuM,ChenJ,LinHM.Metabolismofflavonoidsvia entericrecycling:mechanisticstudiesofdispositionof apigeninintheCaco一2cellculturemodel[J].JPharmExp Ther,2003,307(1):314—321.ChenJ,LinHM,HuM.Metabolismofflavonoidsvia entericrecycling:Roleofintestinaldisposition[J].JPharm ExpTher,2003,304(3):1228—1235.RichardAW,WalleUK,WalleT.Transportofquercetin anditszlucosidesacrosshumanintestinalepithelialCaco一2 cells[J_.BiochemPharm,1998,55:1721—1727. 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MiddletonEJr,KandaswamiC,TheoharidesTC.The effectsofplantflavonoidsofmammaliancells:implications forinflammation,heartdisease,andcancerlJ1.AmSoc PharmExpeTher,2000,52(4):673—751.ZhuM,Y aoTW,ZengS.Glucur0nidati0nandinvitrointeractionofGinkgoflavonoidswithotherdrugs[J].J ZhiangUniv:MedSci(浙江大学:医学版),2004,33 (1):15-20.LiuY,HuM.Absorptionandmetabolismofflavonoidsin[13][14][15][16][17][18][19][2O][21]theCaco一2eellculturemodelandaperfusedratintestinal model[J].DrugMetab,2001,30(4):370.OitateM,NakakiR,KoyabuN,eta1.Transcellular transportofgenistein,asoybean—derivedisoflavone,across humancoloncarcinomaeellline(Caco一2)lJ1.Biopharm DrugDisp,2001,22(1):23—29.ChenJ,LinHM,HuM.Absorptionandmetabolismof genisteinanditsfiveisoflavononeanalogsinthehuman intestinalCaco一2model[J].CancerChemPharm,2005,55: 9一l69.RichardAW,KarlJR,GeorgeEL,eta1.Effluxofdietary flavonoidquercetin4一p-glucosideacrosshumanintestinal Caco——2cellmonolayersbyapicalmultidrugresistance——associatedprotein2[J].JPharmEzTher,2000,294(3): 830—836.WellsUK,FrenchKL,WalgrenRA,eta1.Transportofgenistein一7一glucosidebyhumanintestinalCaco一2cells: poteintialroleforMRP2[J].ResCommMolePatholPharm,1999,103(1):45—56.JiaXB,ChenJ,LinHM,eta1.Dispositionofflavonoidsviaentericrecycling:enzyme—transportercouplingattects metabolismofbiochaninAandformononetinandexcretionoftheirphaseⅡconjugates[J].JPharmExp7r,2004,310(3):11O3—1113.PaiviT.LeenaL,AnnaG.eta1.Permeabilitycharac—teristicsandmembraneaffinityofflavonoidsandalkylgallatesinCaco一2cellsandinphospholipidvesicles[J].ArchBiochemBiophys,2004,425(2):193—199.ChenJ,StevenCH,JoshuaFA,eta1.Potentialbeneficial metabolicinteractionsbetweentamoxifenandisoflavonesviacytochromeP450一mediatedpathwaysinfemaleratlivermicrosomeslJ1.PharmRes,2004,21(¨):2095-21O4.JeongEJ,LinHM,HuM.Dispositionmechanismsof RaloxifeneinthehumanintestinalCaco一2model[J_.JPharmEzTher,2004,310(1):376—385.WangRT,ZhouSY,MeiQB,eta1.Enzymekineticsof genisteinmetabolisminratlivermicrosomeslJf.ChinJaPharmacol7r(中国临床药理学与治疗学),2005,10(3):294—297银杏内酯的生物合成途径及生物技术研究进展刘万宏,陈敏,廖志华,龚一富(iN南大学生命科学学院三峡库区生态环境教育部重点实验室,重庆400715)摘要:银杏内酯因其特殊的血小板活化因子拮抗作用成为当今天然产物研究的热点.综述了银杏内酯的合成部位,生物合成途径及途径上已知的酶和基因;利用银杏愈伤组织和细胞悬浮培养生产银杏内酯的方法;前体饲喂提高银杏内酯产量和通过银杏遗传转化获取高产量银杏内酯的优质药源等相关研究.最后提出代谢工程策略是可能解决银杏内酯药源缺乏的理想途径.关键词:银杏内酯;生物合成;悬浮培养;遗传转化;前体饲喂中图分类号:R282.1文献标识码:A文章编号:0253—2670(2007)06—0941—05 AdvancesinstudiesonbiosyntheticpathwayandbiOtechnOlOgyofginkgolides LIUWan—hong,CHENMin,LIAOZhi—hua,GONGYi—fu' (KeyLaboratoryofEco—environments,ThreeGorgesReservoirRegion,MinistryofEducation, SchoolofLifeSciences,SouthwestUniversity,Chongqing400715,China) Keywords:ginkgolides;biosynthesis;suspensioncultures;genetictransformation;precurs orfeeding收稿日期:2006—11—07基金项目;国家自然科学基金资助项目:银杏内酯前体生物合成途径中关键酶基因的克隆与功能分析(30500303)作者简介:刘万宏(1979一)男,江西峡江人,研究方向为药用植物次生代谢工程.E~mail:***************.ca*通讯作者廖志华Tel:(O23)68367146E—mail;**************.cn。
卡拉胶的交互作用特性及其在食品工业中的应用刘 芳,沈光林,彭志英(华南理工大学食品与生物工程学院,广东广州 510640)摘 要 对卡拉胶与电解质、食品胶和蛋白质等之间的交互作用特性进行了研究,同时对卡拉胶在食品工业中的研究进展进行了综述。
关键词 卡拉胶;交互作用;应用Abstract This paper rev iew s the interaction characteristics between Carrageenan and electrolyte,others food g els and protein.T he main applications and research advances of Carrag eenan in food industry are also intro duced in details here in order to provide references for making better use of Carrageenan.Key words carrageenan;interaction characteristics;application* 收稿日期:2000-06-18;修订日期:2000-06-28.作者简介:刘芳(1971年生),女,云南宣威人,博士研究生,主攻食品生物技术.0 前 言食品胶是现代食品工业中不可缺少的食品添加剂,其主要来源有海藻、植物、动物和微生物。
在食品加工中,食品胶在增稠、乳化稳定、凝胶、保水、组织结构和结晶控制、成膜等方面起着极为重要的作用。
卡拉胶是一类从红藻中提取出来的水溶性多糖,始于爱尔兰。
在20世纪50年代,美国化学学会将它正式命名为Carrageenan 。
20世纪60年代Rees 等人[1,2]对卡拉胶的组成和结构进行了深入的研究,证实卡拉胶是由1,3- -D-吡喃半乳糖和1,4- -D-吡喃半乳糖作为基本骨架交替连接而成的线性多糖。
卡拉胶的复配性能及其在食品中的应用由于卡拉胶具有形成亲水胶体、凝胶、增稠、乳化、成膜、稳定分散等诸多物理化学特性,故可作为胶凝剂、乳化剂、增稠剂或悬浮剂使用,用于稳定乳液、控制脱液收缩、赋形、胶结和分散等,另外卡拉胶安全无毒的特性已被联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会(JECFA)所确认,这都使得卡拉胶工业迅速发展,广泛应用于食品工业、日化工业及生化、医学研究等领域中。
最近几年,由于应用技术的日趋成熟及应用领域的不断增加,国内外市场对卡拉胶的需求也获得大幅度上升,卡拉胶在我国已经成为在食品中应用得最为广泛的胶体之一。
一、卡拉胶的复配性能卡拉胶具有胶凝、增稠、乳化、成膜、稳定分散等优良特性。
卡拉胶形成凝胶所需浓度低、透明度高,但存在凝胶脆性大、弹性小、易脱液收缩等问题,不过这些问题可以通过与其它食品胶的协同增效作用来解决,因此有关卡拉胶协同作用的研究对于卡拉胶在食品中的应用十分重要。
(一)卡拉胶与槐豆胶的复配性能卡拉胶为凝胶多糖,而槐豆胶为非凝胶多糖,但两者共混可以得到凝胶,这是两种多糖分子间相互作用的结果。
在卡拉胶和槐豆胶体系中,卡拉胶是以具有半醋化硫酸酯的半乳糖残基为主链的高分子多糖。
槐豆胶是以甘露糖残基组成主链,平均每四个甘露糖残基就置换一个半乳糖残基,其大分子链中无侧链区与卡拉胶之间有较强的键和作用。
在槐豆胶和卡拉胶形成的凝胶体系中,卡拉胶的双螺管结构与槐豆胶的无侧链区之间的强键合作用,使生成的凝胶具有更高的强度。
而另一种与槐豆胶结构相似,但侧链平均数增加一倍的瓜尔豆胶,因为其侧链太密而不具有这么明显的增稠效应。
κ-型卡拉胶单体所形成的强而脆的凝胶,其收缩脱水性在许多应用中会带来不利。
但当与其他胶结合后所引起的组织结构的变化,使之具有很多实用价值,尤其在食品方面,当κ-型卡拉胶加入槐豆胶后,卡拉胶的双螺旋结构与槐豆胶的无侧链区之间的强键合作用,使生成的凝胶具有更高的强度,不仅使该体系的弹性和刚性因之提高,并随着槐豆胶浓度的增加,其内聚力也相应增强。
・综述・Caco-2细胞模型在中药口服吸收及机制研究中的应用卢智玲,冯 怡,徐德生*,林 晓,杨 扬(上海中医药大学,上海 201203)摘 要:吸收过程是决定口服药物生物利用度的重要因素,Caco-2细胞模型是目前国内外广泛应用的体外吸收模型,已迅速发展成为研究药物吸收的必备手段,并已获美国F DA批准用作药物筛选模型。
值得关注的是,用Caco-2细胞模型来研究中药复杂成分的吸收有助于对中药有效成分的了解。
以国内、外近期文献为依据,对Caco-2细胞模型在中药口服吸收及机制研究方面的应用及其可能的广阔前景加以综述。
关键词:Caco-2细胞模型;口服吸收;中药中图分类号:R285.5 文献标识码:A 文章编号:02532670(2006)04061604Application of Caco-2cell model in peroral absorption of Chinese materia medicaand its mechanismLU Zhi-ling,FENG Yi,XU De-sheng,LIN Xiao,YA NG Yang(Shanghai U niver sity of T r aditio nal Chinese M edicine,Shang hai201203,China) Key words:Caco-2cell mo del;peroral absorption;Chinese materia medica 口服给药是最方便、最常用的临床给药途径,口服药物制剂欲发挥治疗作用,吸收是关键。
目前用于药物吸收的实验方法包括体内和体外两部分。
尽管体内实验能更好地反映给药后药物的吸收过程,但很难从细胞或分子水平研究药物的吸收机制,而且由于动物有个体差异,建立生物样本中药物的分析方法难度大,另外,整体动物吸收代谢的耗药量大,周期较长,不适合药物开发早期的快速筛选过程。
而体外实验能提供较为直观的药物吸收过程的证据,因此被广泛采用。
卡拉胶与食品中组分的反应特性和机理伍胜克纳r汉常(越№RnerHaengel}远东有限公茸上海代表赶200092摘要j#文对避年来国际上对卡拉胺与禽品中一蝗组丹的反应特性和机理的研究作一筒要舶综告论述。
美羲镯卡拉蔹缀势装毪撬理Abstractca啪皋eena“pIa”animponanIpractjcaImIcinfoodprocessing.Itsreactive曲jI时withotherffl窑redients海vcrybroad.ThusnloreandmoRresearchsubjectsandpapers硒cusonjt.Thispape『rev;ewedsomeadvancedthe硝s∞8e《m强g龆r辑g∞n鞠一co嘲∞nenl慧a娟鹆pfope娃{嚣秘dlnechani姐塔.KeywordsCa州憾eenanIngred{entsPr叩envMechanml卡拉段是蠢红藻孛糕敬塞静多糖纯台鐾,楚一种鞠簿亏=垄电解质,在多糖残基上肖半硫酸盐基团,分子链节存在电荷。
卡拉艘在食品加工领域中具有广泛的作用,如在可可奶中加入步赣嚣x一卡拉菠(0.25~番f359缒)捷移纛镦瓣瞬凝薮哥陡垂可可颗粒沉淀:相似的,少量的x.卡拉胶胶可增加脱脂奶的“体感”:更高浓魔的卡拉胶(2~39,k皂)可形成牛奶类产品的凝胶.翔撤樊静夹心耪辩,鸡鬻牛奶毒丁霉薪达{c#撇}dsl糍疑醛的基料中加^l∥k窟量的卡拉胶可增加得率10%~20%.戚达奶酪中加人025∥虹的卡拉胶可增加得率约10%u”。
l与魔芋熬反应往Rccs,Dea等人早在1972年就报道了魔芋和卡拉胶有反废性1“”。
德#j在禹采辨研究表甥。
“,当蹬嚣露驶链土连接的半乳糖残藏数目减少时,二者的凝胶效暴受显著,并认为甘露胶带状链与x.卡拉胶双螺旋阉存在特异性结合。
然而,M…is等A瑚x-亵射聪察井迁赛存在转异健结舍。
~擅支毅的黼潜上显示。
M,,凝胶基质中的x,s离子成均匀分散状,半乳甘露糖和葡聚糖并洙参与卡拉胶的晶化结合区,从而对凝腔结搀没寄任蔼贡献。
上海细胞生物所。
还有我们实验室也有,不知道卖不卖。
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20%胎牛血清,就是在MEM液体里面加入胎牛血清至终浓度为20%。
NEAA是非必需氨基酸吧。
我们用的是Gibco公司的产品,买来的时候是10倍浓度的,用的时候10倍稀释到培养液中即可。
我有養過用DMEM+ FBS10% 含PS 0.05% 然後用trypsin 0.25% 去做subculture 就可以了!很好養!Caco-2细胞培养的一点重要经验这个细胞对生长环境的要求非常之高。
除了大家熟知的培养液条件的苛刻外(此不详述,又不懂的可留言问),对生长的空间问题要求比较高。
在每一次传代消化的时候,要消化足够长的时间,要不停地在镜下观察细胞的消化状态。
这个细胞长的比较厚,所以消化比较困难。
需要耐心。
而消化的结果应该是保证足够多的细胞都是成单个状态而不是抱团或者成片。
对于这一点,常规消化是比较难做到的。
所以需要采取点特殊措施,我一般是这样做的:首先吸干净原培养基,加入少量含EDTA的胰酶(以下简称YE)润洗,快速润洗完细胞生长面后吸走,然后加入适量的YE(我个人一般较常用量多加0.5-1ml),进行充分的消化,保持在镜下适时观察。
第42卷第1期2019年1月河北农业大学学报JOURNAL OF HEBE! AGRICULTURAL UNIVERSITYV〇1.42N〇.1Jan.2 0 19文章编号:1000 - 1573(2019)01 - 0096 - 03 DOI:10. 13320/j. cnki. jauh. 2019. 0016奶牛蹄真皮细胞卡拉胶炎症模型的建立侯海婷,王承玉,秦建华,马玉忠(河北农业大学动物医学院,河北保定0H001)摘要:为了建立卡拉胶诱导的奶牛蹄真皮细胞炎症模型,以组织块培养法分离培养到的奶牛蹄真皮细胞为研究对象,用不同浓度的卡拉胶作用于奶牛蹄真皮细胞。
采用M TT法检测卡拉胶作用后细胞的存活率,Western blot 法检测N F-K B 蛋白的表达,ELISA 法检测细胞上清液中TN F-%的浓度。
结果表明:随着卡拉胶浓度的升高,对细胞的抑制作用加强,200 #g/m L的卡拉胶对细胞的抑制率最接近10%。
200 #g/m L卡拉胶作用蹄细胞48 h,N F-K B的蛋白表达升高,且细胞上清液中T N F-%的含量显著高于对照组(P C0.05)。
即200pg/m L卡拉胶作用48 h,可成功建立奶牛蹄真皮细胞的炎症模型。
关键词:卡拉胶;奶牛;蹄真皮细胞;炎症模型中图分类号:S857. 1 开放科学(资源服务)标志码(OSID):文献标志码:AEstablishment of Carrageenan-induced inflammationmodel of dairy cow hoof dermal cellsHOU Haiting,WANG Chengyu, QIN Jianhua, MA Yuzhong(College of V eterinary M edicine, Hebei A gricultural U niversity, Baoding 071001,China) Abstract:In order to establish a Carrageenan-induced inflammation model of dairy cow hoofdermal cells,the tissue block culture method was used to isolate the dermal cells,which wasthen exposed to different concentrations of Carrageenan.The cells viability was measured byMTT assay.The expression of NF-k B protein was detected by Western blot.The concentrationof TNF-a in the supernatant was detected by ELISA.The results showed that the inhibitionrate of cells increased following the rise of Carrageenan concentration.The inhibition rate of200 #g/mL Carrageenan was the closest to 10%. With 200 #g/mL Carrageenan treated for 48h,the protein expression of NF-k B was elevated,and the content of TNF-a in the cell supernatant was significantly higher than that in the control group (P"0. 05). Thus,with 200 #g/mL Carrageenan treated for 48 h,the inflammation model of dairy cow hoof dermal cells canbe established successfully.Keywords:Carrageenan;dairy cow;hoof dermal cell;inflammation model蹄病作为奶牛的常见病,对奶牛业造成的危害是很大的。
Caco-2细胞模型评价食品功能因子的吸收、代谢及其功能研
究进展
杨梦雨;钟浩;杨开;孙玉敬;刘晓凤;关荣发
【期刊名称】《中国食品学报》
【年(卷),期】2022(22)10
【摘要】Caco-2细胞源自于人结肠癌细胞系,其表现出许多与小肠上皮细胞相似的特性,具有微绒毛结构、刷状边缘以及细胞间紧密连接等,是目前应用最广泛、最经典的模型之一。
近年来,随着细胞培养技术的发展,通过体外细胞培养来评价食品功能因子的吸收、代谢机制及其功能成为研究热点。
本文从Caco-2细胞模型的建立和评估方法入手,对功能食品提取物在Caco-2细胞中的抗炎、抗氧化、抗增殖等功能性进行系统概述,再结合功能食品提取物在Caco-2细胞中的吸收、代谢、转运机制,对Caco-2细胞模型在共培养等方面的研究进行展望,以期改进Caco-2细胞模型的局限性,为进一步研发准确度高,材料成本低,更接近人体内部环境的细胞培养模型奠定基础。
【总页数】15页(P363-377)
【作者】杨梦雨;钟浩;杨开;孙玉敬;刘晓凤;关荣发
【作者单位】浙江工业大学食品科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】R73
【相关文献】
1.Caco-2细胞肠吸收模型在食品科学领域应用研究进展
2.利用Caco-2细胞模型评价乳源ACE抑制肽小肠吸收机制的研究进展
3.Caco-2细胞模型及其在食品营养物质吸收研究中的新进展
4.基于Caco-2细胞模型评价食品营养物质的研究进展
5.槲皮素在Caco-2单层细胞模型上的跨膜吸收和甲基化代谢
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仿生卡拉胶-二氧化硅杂化凝胶固定化醇脱氢酶的开题报告一、选题背景醇脱氢酶是一种广泛存在于生物体内的酶类,能够催化醇向酮的氧化还原反应,常用于工业生产中的合成反应和生化分析中的定量分析。
其中,使用固定化醇脱氢酶作为工业催化剂可以提高反应效率和产物纯度,并降低生产成本和污染物排放,因此越来越受到工业界和学术界的关注。
目前,固定化醇脱氢酶的方法有很多,如物理吸附、交联固定化、化学修饰、共价固定化等。
然而,这些方法存在固定化效果不稳定、失活严重、制备成本高等缺陷,难以实现大规模工业生产。
因此,寻找一种新型、高效、稳定的固定化醇脱氢酶材料是十分必要和有价值的。
二、研究内容和目标本研究旨在开发一种仿生卡拉胶-二氧化硅杂化凝胶,并将其用于固定化醇脱氢酶。
卡拉胶是一种天然多糖,具有很好的生物相容性和生物可降解性,能够形成稳定的凝胶结构。
而二氧化硅是一种广泛应用于吸附材料、催化剂等领域的无机材料,具有高比表面积、化学稳定性和表面活性等特点。
由于卡拉胶和二氧化硅具有互补性和协同效应,二者杂化后能够形成更具优势的凝胶材料,并具有很好的生物相容性、生物稳定性和催化活性。
本研究的主要内容包括以下几个方面:1. 制备卡拉胶-二氧化硅杂化凝胶,优化其制备工艺和性能;2. 对比分析卡拉胶-二氧化硅杂化凝胶与单一材料固定化醇脱氢酶的催化效果;3. 探究卡拉胶-二氧化硅杂化凝胶固定化醇脱氢酶的机理和稳定性;4. 实际应用于工业催化反应中,评估其工业应用前景。
本研究的目标是寻找一种新型、高效、稳定的固定化醇脱氢酶材料,在提高反应效率和产物纯度的同时,降低生产成本和污染物排放,促进工业生产和环境保护。
三、研究方法和技术路线本研究将采用以下方法和技术路线:1. 制备卡拉胶-二氧化硅杂化凝胶:选择适量的卡拉胶和二氧化硅粉末,经过一定的预处理后,采用溶胶-凝胶法制备卡拉胶-二氧化硅杂化凝胶,并优化其制备工艺和性能。
2. 固定化醇脱氢酶:将制备好的卡拉胶-二氧化硅杂化凝胶与醇脱氢酶按一定比例混合,通过物理吸附和共价键等方法,固定化醇脱氢酶于凝胶材料中。
开题报告生物技术利用Caco-2和THP-1共培养模式分析卡拉胶的致炎作用一、选题的背景与意义:卡拉胶(也称鹿角藻胶或鹿角菜胶,英文名Carrageen)是存在于海洋红藻纲的麒麟菜属、角叉菜属、杉藻属和沙菜属等细胞壁中硫酸多糖,因硫酸基团和内醚键位置不同,现已分为七种类型卡拉胶:κ-、λ-、ι-、µ-、θ-、ξ-和ν-型,其中κ-、λ-和ι-卡拉胶的应用最为广泛。
它具有独特的生物学性质,可以制成亲水胶体、凝胶、增稠、乳化、成膜、稳定分散剂等,因此受到食品、日用化工和医药等行业的青睐。
近年来,我国已将卡拉胶列入食品添加剂目录,且它也已列入联合国粮农组织和世界卫生组织食用标准用量说明书,其应用前景非常广阔。
但是,有研究表明卡拉胶可以引起动物的致炎致癌反应,并能促进结肠上皮细胞产生炎症因子。
但由于卡拉胶的致炎机制尚不确定,导致它的使用安全性在国际上存在很大争议。
本试验利用Caco-2和THP-1细胞体外共培养模式,作为肠道炎症研究的细胞模型的基础上,通过ELISA试验检测免疫因子的分泌变化,初步判断能引起免疫反应的卡拉胶的在体内发挥免疫反应的过程。
阐明这类物质的使用限度及非安全性来源。
研究领域将成为目前国际上关于卡拉胶的致炎模型使用、食品安全评价和海洋藻类多糖应用前景的焦点。
本实验的研究结果对推动卡拉胶在食品添加剂行业的重新定位提供帮助,对确定卡拉胶在食品添加剂中的使用种类、使用剂量具有参考价值;而炎症机理的初步探索将为今后进一步研究卡拉胶致炎机理提供新的依据;同时,也给海藻寡糖或多糖在医药领域的应用提供了可开拓的空间和安全性的指导。
二、研究的基本内容与拟解决的主要问题:1、建立Caco-2和THP-1细胞共培养模型在体内肠系统中,分布着结肠上皮细胞和人巨噬细胞,当肠道受到致炎物质刺激时,首先表现为肠上皮单层细胞完整性的破坏并导致细胞因子IL-8的分泌增加,IL-8是一种强而有力的中性粒细胞趋化和活化因子,是介导由TNF-α引发炎症的主要因子。
在炎症因子IL-8的刺激下巨噬细胞分泌TNF-α增加,TNF-α可诱导结肠上皮细胞凋亡及增加炎症因子表达的作用,从而进一步引发肠道的炎症反应;当在TNF-α抗体或消炎药物的作用下,检测到IL-8和TNF-α的分泌受到抑制。
本研究利用Caco-2和THP-1细胞共培养模型模仿在体内的肠道炎症,用来研究卡拉胶的致炎作用。
2、以炎症相关因子——肿瘤坏死因子(TNF-α)和白细胞介素-8(IL-8)的产生和变化为指标,细胞经不同卡拉胶处理后:1)利用ELISA试验(酶联免疫吸附试验)定量检测THP-1细胞分泌TNF-α因子的能力和Caco-2细胞分泌IL-8因子的能力;2)综合分析不同结构的卡拉胶处理后,各因子的变化,评判其致炎机理。
3、拟解决的主要问题:卡拉胶致炎作用的方式三、研究的方法与技术路线:(一)研究方法1. Caco-2和THP-1细胞共培养模型在millicell上培养Caco-2细胞,是Caco-2细胞生长成片,形成致密的膜状结构。
下层细胞培养板上培养THP-1细胞。
构建成如下模型:空白对照组:上层millicell上培养Caco-2细胞,下层细胞培养板上饲养THP-1细胞,不用卡拉胶样品处理,用ELISA检测上层细胞分泌IL-8的情况和下层细胞分泌TNF-α的情况;实验组:上层millicell上培养Caco-2细胞,下层细胞培养板上饲养THP-1细胞。
用卡拉胶样品处理上层Caco-2,用ELISA检测上层细胞分泌IL-8的情况和下层细胞分泌TNF-α的情况;阴性对照组:上层millicell上培养Caco-2细胞,下层细胞培养板上没有细胞,用卡拉胶样品处理上层Caco-2,用ELISA检测上层细胞分泌IL-8的情况。
2.用共培养模型分析卡拉胶致炎作用:以各炎症相关因子的产生和变化为指标,细胞经不同卡拉胶处理后:1)以酶联免疫吸附试验(ELISA)检测培养液中肿瘤坏死因子(TNF-α)和白细胞介素-8(IL-8)来检测THP-1和Caco-2细胞分泌因子的能力;2)综合分析不同结构的卡拉胶处理后,各因子的变化,评判其致炎情况;3)确定易引起炎症损伤的卡拉胶的致炎方式。
(二)技术路线四、研究的总体安排与进度:2010年11月到2011年01月:查阅文献、资料,准备实验中要用的材料和仪器。
2011年01月到2011年02月:进行实验和外文文献的翻译。
2011年02月到2011年04月:完成毕业论文。
2011年05月:准备毕业论文答辩。
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