基于Caco-2细胞模型的乳清蛋白纳米载体提高姜黄素吸收率的研究

发布时间：2020-05-29 12:46

【摘要】：姜黄素因为较好的生物活性,所以一直备受研究者的关注。但由于其自身缺陷,很难发挥其活性作用。构建纳米载体可以很好的改善姜黄素的水溶性,保护姜黄素免受环境以及消化道中的物理化学作用的破坏。改变细胞摄取方式,更容易被细胞摄取。同时可以打破小肠上皮的紧密连接,从而提高姜黄素的生物利用率。不同形状和不同粒径的纳米粒子的效果也不尽相同。为了改善姜黄素的利用现状,本论文通过自组装的作用构建了粒径大小不同的α-乳清蛋白纳米球和长短不同的α-乳清蛋白纳米管,并包埋姜黄素,将姜黄素纳米粒子作用于Caco-2细胞及细胞单层,研究细胞摄取机制,并探究纳米粒子的穿膜作用。本课题包括以下三个方面:1、大小不同的α-乳清蛋白纳米球和长短不同的α-乳清蛋白纳米管载体的构建,与姜黄素的包埋。两种不同浓度α-乳清蛋白溶液经酶解后自组装得到两种大小不同的α-乳清蛋白纳米球;α-乳清蛋白溶液经酶解后在钙离子的作用下形成长纳米管,再经超声处理后得到短纳米管。将以上四种纳米载体分别与姜黄素溶液作用,得到载药纳米粒。采用圆二色谱,荧光淬灭,红外色谱等方法对载药纳米粒进行表征,结果显示姜黄素与纳米载体以氢键方式结合,药物被包埋到纳米粒子中,纳米球的载药率高于纳米管。2、基于Caco-2细胞的姜黄素纳米粒内吞作用及摄取机制的研究。采用激光共聚焦显微镜和流式细胞仪测定四种纳米粒的细胞摄取量,结果显示,与纯药物溶液相比,四种载药纳米粒均可提高姜黄素被细胞摄取的能力,其中短纳米管被细胞摄取的量最多。用四种抑制剂分别抑制细胞的四种摄取方式,并与未加入抑制剂的组进行对比发现细胞摄取四种纳米粒子的方式不同。小纳米球主要通过小窝蛋白介导作用,大纳米球主要通过吞噬作用,长纳米管主要通过细胞吞饮,短纳米管主要通过网格蛋白介导的方式被细胞摄取。3、基于Caco-2细胞单层的四种姜黄素纳米粒子穿膜转运的研究。用四种纳米粒子在培养好的Caco-2细胞单层上孵育,通过测定表观渗透系数(Papp)可知,四种纳米粒子均可以提高姜黄素在小肠上皮层的穿膜率。通过激光共聚焦观察发现四种纳米粒子均可以可逆的打破细胞膜的紧密连接(Tight Junctions,T-Js),从而提高姜黄素在小肠上皮的吸收效率。
【图文】：

所以如果按照传统方式服用，很难被人体吸收利用。所以了解这些生物活性逡逑物质的吸收机制对改善这些物质的生物利用率也十分关键。小肠是吸收营养物质逡逑的主要场所，小肠上皮的细胞结构以及吸收机制如图１－１所示，小肠上皮层是由逡逑肠细胞，杯状细胞，Ｍ细胞组成。其中肠细胞是小肠中最丰富的细胞，并通过主逡逑动运输或被动扩散吸收营养。在长细胞中分布着可以分泌粘液的杯状细胞，，Ｍ逡逑细胞穿插在两种细胞中，起到半透性屏障作用，可以防止大多数细菌和病原体的逡逑渗透［５Ｈ７］。小肠吸收营养物质的方式主要有四种：（１）被动扩散，主要包括细胞逡逑旁路扩散或跨细胞途径转运。细胞旁路扩散是指通过肠上皮细胞之间的间隙不经逡逑细胞穿过小肠上皮，主要通过连接处的小亲水分子的转运，而跨细胞扩散，是指逡逑被转运的物质通过与细胞膜融合然后转移穿过膜，小的疏水分子主要通过该方法逡逑转运。水可以被旁细胞和跨细胞途径的被动扩散吸收［８］。（２）载体介导的运输，逡逑该运输方式涉及能量的供应

？邋Ｎｕｔｒ＾＃ｔｉｔｌｃａｌ邋ｃ＆ｍｐｏｕｒｕｉ逡逑．？邋Ｍｗｃｏｌｙｔｉｃ邋？？＃＃？逡逑图１－２纳米粒子穿过小肠上皮层的两种方式：细胞旁路途径和跨细胞［２３］逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｔｗｏ邋Ｗａｙｓ邋ｆｏｒ邋Ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ邋ｔｏ邋Ｐａｓｓ邋Ｔｈｒｏｕｇｈ邋ｔｈｅ邋Ｓｍａｌｌ邋Ｉｎｔｅｓｔｉｎａｌ邋Ｅｐｉｔｈｅｌｉａｌ逡逑Ｌａｙｅｒ邋：邋Ｔｒａｎｓｃｅｌｌｅｒ邋Ｒｏｕｔｅ邋ａｎｄ邋Ｐａｒａｃｅｌｌｅｒ邋Ｒｏｕｔｅ逡逑在跨细胞转运途径过程中，纳米粒子主要通过四种方式被细胞摄取：吞噬逡逑作用、吞饮作用、蛋白受体介导的内吞作用，介导蛋白主要包括，小窝蛋白逡逑介导的内吞作用和网格蛋白介导的内吞作用（图１－３）。逡逑，逦Ａ逦Ｂ逦Ｃ逦Ｄ逦Ｅ逦＼逡逑Ｍａｃｒｏｐｉｎｏｃｙｔｏｓｉｓ逦Ｐｈａｇｏｃｙｔｏｓｉｓ逦Ｃｉａｔｈｒｉｎ－逦Ｃａｖｅｏｌａｅ－逦Ｏｔｈｅｒ邋ｃｌａｔｈｒｉｎ－逡逑ｍｅｄｉａｔｅｄ逦ｍｅｄｉａｔｅｄ逦ａｎｄ邋ｃａｖｏｅｉａｅ－逡逑／！逦ｋ逦ｅｎｄｏｃｙｔｏｓｉｓ逦ｅｎｄｏｃｙｔｏｓｉｓ逦ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ逡逑（Ｕ邋＞邋ｊ）逦ｅｎｄｏｃｙｔｏｓ，ｓ逡逑厂逡逑Ａｃｔｉｎ逦Ｏｐｓｏｎｉｎ邋ｔ邋Ｃａｖｅｏｌｉｎ邋ｄｉｍｅｒ邋0邋Ｄｙｎａｍｉｎ邋Ｖ＾ＣＩａｔｈｒｉｎ邋ｌａｔｔ
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB383.1

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本文编号：2686949