黄连小檗碱对人肠癌Caco-2细胞凋亡和细胞周期的影响

目的探讨黄连小檗碱对人肠癌细胞株Caco-2细胞周期和细胞凋亡的影响及其作用机制。方法采用MTT法,检测不同时间点不同浓度黄连小檗碱对Caco-2细胞的增殖抑制作用;应用流式细胞术(Annexin V-FITC/PI双染法),检测不同浓度黄连小檗碱对Caco-2细胞周期和凋亡的影响。结果不同浓度的黄连小檗碱干预肠癌细胞Caco-2不同时间后,均具有一定的增殖抑制作用,在一定浓度范围内,可以剂量和时间依赖性的抑制Caco-2细胞增殖。黄连小檗碱干预细胞24 h后,可使Caco-2细胞停滞在G2/M期,诱导细胞凋亡(P<0.05)。结论黄连小檗碱可以显著抑制Caco-2细胞增殖,其作用机制可能与阻滞细胞周期从而诱导细胞凋亡有关。

蟾毒灵抑制M2型巨噬细胞介导的结直肠癌迁移和上皮间质转化

目的探讨蟾毒灵(BU)抑制M2型巨噬细胞介导结直肠癌转移的作用。方法用佛波酯(PMA)诱导人急性白血病单核细胞(THP-1)分化为M0型巨噬细胞,48h后用含有白细胞介素-4(IL-4)和IL-13的培养基处理M0型巨噬细胞,通过酶联免疫吸附试验(ELISA)、形态学、实时荧光定量(RT-qPCR)实验观察其表面标志物和形态变化,RT-PCR和ELISA实验检测M2型巨噬细胞的表面标志物转化生长因子-β(TGF-β)、IL-10。通过ELISA实验比较M2型巨噬细胞和结直肠癌细胞HCT116上清液中IL-6分泌水平,通过Transwell实验、划痕实验、RT-qPCR和Western blot实验检测条件培养基对结直肠癌细胞HCT116的的影响。在条件培养基中加入BU后,通过Western blot、Transwell实验、划痕实验、和RT-qPCR实验观察可以HCT116中AKT/PI3K蛋白以及迁移和上皮间质转化能力的变化。结果将THP-1成功诱导成为M2型巨噬细胞。M2型巨噬细胞通过分泌IL-6激活了HCT116中AKT/PI3K蛋白磷酸化,促进了其迁移和上皮间质转化能力。BU可以抑制M2巨噬细胞介导的HCT116迁移和上皮间质转化。结论M2型巨噬细胞释放IL-6激活了结直肠癌细胞AKT/PI3K信号通路,促进了其迁移和上皮间质化。此外,BU可以抑制其促迁移和上皮间质化作用。

蟾毒灵抑制乏氧耐药细胞诱导的M2型巨噬细胞极化逆转结肠癌耐药

目的:在乏氧微环境中探讨蟾毒灵(bufalin,BU)抑制耐药结肠癌细胞诱导M2型巨噬细胞极化对普通结肠癌细胞的作用。方法:培养基中加入氯化钴(cobalt chloride,CoCl 2)模拟乏氧环境,佛波酯(phorbol 12-myristate 13-acetate,PMA)诱导人源单核细胞THP-1分化为M0巨噬细胞。分别采集乏氧条件下耐药结肠癌细胞、普通结肠癌细胞和BU作用于耐药结肠癌细胞的条件培养基(conditioned medium,CM),然后放入M0巨噬细胞中。通过流式细胞术、Realtime PCR、ELISA实验检测M2型巨噬细胞极化标志因子的表达;运用CCK-8和蛋白免疫印迹(western blot,WB)实验检测耐药结肠癌和普通结肠癌条件培养基诱导M2型巨噬细胞极化后的上清对普通结肠癌的作用。结果:在缺氧环境下,与普通结肠癌细胞相比,耐药结肠癌细胞CM促进M2型巨噬细胞标志物IL-10、TGF-β、CD11b、CD206升高(P<0.01,P<0.05)。极化巨噬细胞的上清液增加了普通结肠癌细胞中P-gp和Bcl-2的表达,同时降低了Bax的表达和对奥沙利铂的敏感性。耐药结肠癌细胞经BU处理后,M2型巨噬细胞标志物IL-10、TGF-β、CD11b、CD206表达降低(P<0.01,P<0.05)。此外,P-gp和Bcl-2的表达减少,而Bax的表达增加,导致对OXA的敏感性增加。结论:乏氧条件下,结肠癌耐药细胞CM促进M2型巨噬细胞极化,蟾蜍灵可通过调节M2型巨噬细胞极化过程逆转结肠癌耐药。

红毛藻多糖抑制大肠杆菌黏附Caco-2细胞的机制

基于体外人结肠腺癌细胞(Caco-2)单层模型,研究红毛藻多糖(Bangia fusco-purpurea polysaccharide,BFP)对大肠杆菌(Escherichia coli)黏附Caco-2细胞的影响以及潜在作用机制。采用CFDA-SE荧光标记技术分析BFP对E.coli黏附Caco-2细胞单层的影响;利用实时聚合酶链式反应分析BFP对Caco-2细胞表面整合素β1和E.coli黏附素fimH及E.coli黏附Caco-2细胞导致细胞产生的炎症因子(白细胞介素(interleukin,IL)-1β、IL-8、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α)和细胞紧密连接蛋白(闭锁小带蛋白-1(zonula occludens-1,ZO-1)与Occludin)的基因表达情况,最终基于Western Blot分析验证ZO-1、Occludin蛋白表达。结果表明,BFP在质量浓度为400~800μg/mL时能够显著抑制E.coli黏附Caco-2细胞单层;BFP主要通过下调Caco-2细胞表面整合素β1和E.coli黏附素基因fimH的表达抑制细菌的黏附。此外,BFP可显著抑制E.coli及其培养上清液诱导Caco-2细胞产生的炎症细胞因子基因表达的上调、紧密连接蛋白(ZO-1与Occludin)及其基因表达的下调。综上所述,BFP能够抑制E.coli对Caco-2细胞单层的黏附,实验结果可为其开发新型的抗菌产品以及BFP的高值利用和精深加工提供参考。

染料木素-川芎嗪共晶在Caco-2细胞模型中的转运研究

旨在考察染料木素(genistein,GEN)、川芎嗪(tetramethylpyrazine,TMP)、染料木素-川芎嗪共晶(GEN-TMP)及染料木素与川芎嗪的物理混合物(GEN+TMP)在Caco-2细胞模型中的转运特征;建立Caco-2细胞模型,并以细胞跨膜电阻和标志物渗漏检查等指标进行验证,采用高效液相色谱法,考察并计算安全浓度下药物的累积转运量、表观渗透系数和外排率,并探讨P糖蛋白(P-gp)抑制剂维拉帕米、乳腺癌耐药蛋白(breast cancer resistant protein,BCRP)抑制剂KO143和多药耐药相关蛋白2(multidrug resistance-associated protein 2,MRP2)抑制剂MK571对转运的影响。结果显示,Caco-2细胞模型完整性与功能性良好,GEN浓度为40μg/mL时,GEN、TMP、GEN-TMP以及GEN+TMP的细胞存活率分别为90.06%、84.21%、97.60%和89.37%;GEN、TMP、GEN-TMP和GEN+TMP的表观渗透系数(P_(app))大于1.0×10^(-6)cm/s,属于吸收良好药物;GEN-TMP中GEN的累积转运量和P_(app)值分别为(2.78±0.11)μg和(8.61±0.33)×10^(-6)cm/s,比GEN的(1.92±0.15)μg和(5.96±0.47)×10^(-6)cm/s提高了44.79%和44.46%;GEN+TMP中GEN的累积转运量和P_(app)值与GEN无显著性差异。GEN只受BCRP的外排作用,GEN-TMP中的GEN同时受到P-gp和BCRP的外排作用,TMP、GEN-TMP和GEN+TMP中的TMP均受到MRP2的外排作用。结果表明,相同浓度下,GEN-TMP的细胞存活率高于GEN+TMP。GEN-TMP的吸收强于GEN和GEN+TMP中的GEN,共晶受外排蛋白的作用区别于GEN和GEN+TMP中的GEN,研究工作为共晶的转运研究提供了借鉴和参考。

羊血红蛋白水解物中新型抗氧化肽的纯化、鉴定和对H_(2)O_(2)损伤Caco-2细胞保护作用

以新鲜羊血为原料制备羊血红蛋白抗氧化肽,采用葡萄糖凝胶G-25色谱、DEAE葡萄糖凝胶A-50阴离子交换色谱、反相高效液相色谱和液相色谱-串联质谱对羊血红蛋白水解物进行分离纯化和鉴定,通过研究自由基清除能力、模拟胃肠消化后的稳定性及对H2O2诱导的Caco-2细胞保护作用评价羊血红蛋白肽的抗氧化活性。结果表明,从羊血红蛋白粗肽中纯化并鉴定出Ala-Tyr-Glu-Val-Asp(AYEVD)、Phe-His-Thr-Met-Glu(FHTME)、Ser-PheMet-Tyr-Glu-Lys(SFMYEK)3种新型抗氧化活性肽,分子质量分别为595.60、663.74、803.92 Da;其中AYEVD的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除能力最强;AYEVD在模拟胃肠道消化后显示出更强的抗氧化活性。此外,AYEVD还能抑制H2O2诱导Caco-2细胞的氧化损伤,显著减少活性氧积累、抑制早期细胞凋亡和丙二醛的形成,并提高细胞内抗氧化酶活性。该研究可为羊血红蛋白肽作为新型抗氧化剂应用于功能食品提供理论依据。

清肠温中方含药血清调控NLRP6途径对Caco-2/HT29-MTX细胞共培养模型MUC2表达的影响

目的:研究清肠温中方含药血清调控NLRP6途径影响Caco-2/HT29-MTX细胞共培养模型MUC2分泌的作用机制。方法:使用SD大鼠制备清肠温中方含药血清;Caco-2/HT29-MTX细胞共培养构建单层肠上皮细胞模型;IL-1β刺激共培养细胞模拟体外肠道炎症模型;si-NLRP6质粒转染干扰NLRP6,研究清肠温中方作用机制。qPCR检测NLRP6、IL-18的mRNA表达水平;Western blot检测NLRP6、IL-18蛋白表达水平;免疫荧光染色观察MUC2表达。结果:正常培养的Caco-2/HT29-MTX细胞中,NLRP6敲除后,MUC2表达明显减少。清肠温中方含药血清增加IL-1β诱导的细胞炎症模型中NLRP6和IL-18 mRNA及蛋白表达水平(P<0.05,P<0.01),且一定程度上抵消si-NLRP6的抑制作用。与模型组相比,清肠温中方含药血清干预后,促进MUC2蛋白表达恢复,si-NLRP6后一定程度上削弱了清肠温中方的作用。结论:清肠温中方含药血清通过调控NLRP6信号途径,进一步调节MUC2分泌,修复UC黏液屏障损伤。

结直肠癌中NRF2的表达与肿瘤相关巨噬细胞的关系及临床意义

目的检测核因子E2相关因子(nuclear factor erythroid2-related factor 2,NRF2)在结直肠癌(colorectal cancer,CRC)组织中的表达,探讨NRF2表达与肿瘤相关巨噬细胞(tumor-associatedmacrophages,TAMs)、上皮间质转化过程(epithelial-mesenchymal transition,EMT)的关系及临床病理意义。方法利用TIMER2.0数据库分析结直肠癌组织中NRF2表达以及NRF2与TAMs的关系;收集2017年5月至12月在山西省肿瘤医院被确诊为CRC的病例,采用免疫组织化学方法检测207例结直肠肿瘤组织和其中能收集到的90例癌旁正常组织中NRF2蛋白表达情况与临床病理特征的关系,以及EMT、TAMs分布情况。结果CRC中NRF2阳性率显著高于正常癌旁组织;肿瘤浸润前缘(tumor invasive front,TF)TAMs分布均高于肿瘤中心(tumor center,TC)。NRF2高表达与TNM分期、脉管癌栓、淋巴结转移、Vimentin蛋白以及TF中CD163+TAMs分布呈正相关。生存分析结果显示:NRF2低表达组生存期明显高于高表达组,是CRC患者的不良预后因素之一。结论NRF2在CRC患者中过度激活,通过靶向调控下游基因直接发挥作用促进上皮向间质转化过程;诱导巨噬细胞极化为M2型TAMs调控免疫反应间接发挥作用,从而增加癌症侵袭特性,缩短CRC患者生存时间。

猕猴桃皮多酚对脂多糖应激Caco-2细胞抗氧化能力的影响

目的:探讨猕猴桃皮多酚(kiwifruit peel polyphenols,KPP)对脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)应激Caco-2细胞抗氧化能力的影响。方法:采用CCK-8法测定不同处理组Caco-2的细胞活力,荧光分光光度计测定活性氧和线粒体膜电位,分光光度计测定超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活力和谷胱甘肽(glutathione,GSH)、丙二醛(malonaldehyde,MDA)含量,实时荧光定量聚合酶链式反应测定核红细胞2相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2)、Kelch样ECH相关蛋白1(Kelch-like ECH-associated protein 1,Keap1)、NAD(P)H:醌氧化还原酶1(NAD(P)H:quinone oxidoreductase 1,NQO1)、超氧化物歧化酶1(superoxide dismutase 1,S O D 1)、S O D 2基因的表达;蛋白印迹测定N r f 2、Ke a p 1及N Q O 1蛋白表达水平。结果:与L P S组相比,经50μg/mL KPP干预后细胞活力显著升高(P<0.05);活性氧水平和MDA含量分别显著下降至1.82±0.28、5.08 nmol/mg(P<0.05),线粒体膜电位显著升高至1.84±0.10(P<0.05),SOD活力和GSH含量分别显著升高至52.57 U/mg和69.46μmol/g(P<0.05);同时KPP干预能显著提高Nrf2、NQO1基因和蛋白表达(P<0.05),显著降低Keap1基因和蛋白表达(P<0.05)。结论:KPP能够通过Keap1/Nrf2/NQO1信号通路提高Caco-2的抗氧化水平,缓解LPS应激造成的细胞损伤。

基于Caco-2细胞模型的辣椒素与槲皮素协同调节小肠糖代谢的分子机制

为探究辣椒素与槲皮素协同调节小肠糖代谢的分子机制,借助Caco-2细胞单层模型,研究辣椒素与槲皮素单一及联合处理对Caco-2细胞存活率、细胞膜通透性的影响。采用免疫印迹法测定跨膜蛋白Occludin、胞质蛋白ZO-1、表面生长因子受体EGFR和纤维状肌蛋白F-actin以及葡萄糖转运关键蛋白GLUT2、SGLT1、Na^(+)/K^(+)-ATPase的表达量。结果显示:各试验处理组Caco-2细胞的增殖率均大于75%,表明药物对细胞没有明显毒性,可进行后续试验。Caco-2细胞单层模型的跨膜电阻值为(315.70±26.65)Ω·cm^(2),加药后各试验组的跨膜电阻值均呈现上升趋势,表明膜通透性变小,细胞屏障功能增强,可延缓小肠对葡萄糖的吸收。同时与空白对照组相比,各试验组上调了跨膜蛋白Occludin(>0.65)、胞质蛋白ZO-1 (>0.51)、表面生长因子受体EGFR(>0.19)和纤维状肌蛋白F-actin(>0.04)的相对表达量,并且下调了葡萄糖转运关键蛋白GLUT2(>1.00)、SGLT1(>0.78)、Na^(+)/K^(+)-ATPase(>0.87)的相对表达水平。综合来看,辣椒素与槲皮素在调节小肠糖代谢方面具有协同效应,二者在高剂量水平以1∶3比例混合效果最佳,主要通过增强肠道黏膜屏障功能,下调葡萄糖转运关键蛋白水平,从而抑制小肠对葡萄糖的吸收来达到调节糖代谢的效果。

构建过表达TRPV1基因的Caco-2细胞株

采用慢病毒载体系统构建辣椒素受体基因TRPV1过表达的人结直肠腺癌细胞Caco-2稳定重组株.将双酶切后的慢病毒空载体pCDH和TRPV1全基因PCR产物通过T4 DNA Ligase连接,构建包含TRPV1基因的过表达载体pCDH-TRPV1.将过表达载体pCDH-TRPV1转化DH 5α感受态细菌,大量扩繁后提取过表达载体pCDH-TRPV1的质粒,与psPAX2和pMD两种含有慢病毒包装所必需元件的质粒混合,再与脂质体混合制备脂质体-载体混合液.将脂质体-载体混合液转染至单层的293T细胞中,培养48h进行病毒包装.收集富含慢病毒颗粒的293T细胞上清液,超离心纯化成浓缩病毒,然后再与polybrene一起感染单层Caco-2细胞,通过GFP绿荧光信号来筛选获得TRPV1基因过表达的稳定细胞株.通过Realtime PCR方法和Western-blot检测TRPV1的mRNA表达量及蛋白表达量,结果表明,Caco-2-TRPV1重组细胞株的TRPV1的mRNA表达量及蛋白表达量均显著高于Caco-2-GFP对照细胞(P<0.05).成功构建了TRPV1基因过表达的稳定细胞株,为后续辣椒素降脂机理的研究提供了正向调控细胞模型.

天冬氨酸和谷氨酸及其甘氨酸二肽调控Caco-2细胞钙离子吸收的研究

为了探究天冬氨酸和谷氨酸及其甘氨酸二肽对钙离子吸收的影响机理,本文利用等温滴定量热技术、电化学、Caco-2细胞模型结合量子化学计算(密度泛函理论)对天冬氨酸和谷氨酸及其甘氨酸二肽与钙离子的相互作用进行了探究。结果表明,天冬氨酸和谷氨酸通过焓和熵驱动的放热反应与钙离子形成复合物,而其形成的二肽则是通过熵驱动的吸热反应与钙离子结合。此外,二肽比单独的氨基酸表现出更强的钙离子结合能力。量子化学计算表明,氨基酸/二肽中的羧基为钙离子的主要结合位点,在碱性条件下,会导致钙离子结合位点转移,氨基也可以参与钙离子结合。Caco-2细胞吸收实验表明,天冬氨酸和谷氨酸及其二肽均可促进钙的吸收,其中甘氨酸-谷氨酸二肽(Gly-Glu)的促进效果最好,促钙吸收率为1.33±0.115。此外,促钙吸收能力与钙离子结合能力之间没有明确的相关性,与其电子亲和力的关系更为密切。研究结果解释了天冬氨酸、谷氨酸及其甘氨酸二肽与钙之间的相互作用,为进一步开发钙补充剂提供科学依据。

紫檀芪调控核转录因子E2相关因子2对体外结肠癌细胞凋亡的影响

目的探讨紫檀芪对人结肠癌细胞LoVo的作用,并研究核转录因子E2相关因子2(Nrf2)在紫檀芪作用LoVo细胞过程中的调控机制。方法应用不同浓度的紫檀芪(5、10、20、40、60、80、100μmol/L)处理LoVo细胞。CCK-8检测细胞活力,划痕实验检测细胞迁移,Transwell实验检测细胞侵袭,TUNEL染色检测细胞凋亡,JC-1检测线粒体膜电位水平,2’,7’-二氯荧光素二乙酸酯检测活性氧水平,Western blot检测细胞内Nrf2、磷酸化的Nrf2、血红素加氧酶-1及凋亡蛋白(Bcl2、Bax)的蛋白表达。此外,联合应用Nrf2特异性激动剂萝卜硫素后,重复检测细胞活力、细胞凋亡率及Nrf2的蛋白表达。结果与对照组相比,40、60、80、100μmol/L紫檀芪均可显著降低细胞活性(P=0.014,P<0.001,P<0.001,P<0.001)。5、10、20μmol/L紫檀芪对LoVo细胞活性无影响,但可显著抑制细胞迁移(P=0.008,P<0.001,P<0.001)和侵袭(P均<0.001)。TUNEL染色、JC-1、2’,7’-二氯荧光素二乙酸酯染色结果显示40、60、80μmol/L紫檀芪增加LoVo细胞凋亡(P=0.014,P<0.001,P<0.001),使线粒体膜电位去极化(P=0.026,P<0.001,P<0.001)并增加细胞内活性氧聚积(P均<0.001)。40、60、80μmol/L紫檀芪下调了LoVo细胞中磷酸化的Nrf2(P=0.030,P<0.001,P<0.001)、血红素加氧酶-1(P=0.015,P<0.001,P<0.001)、Bcl2(P=0.039,P<0.001,P<0.001)的蛋白表达;60、80μmol/L紫檀芪降低了Nrf2的蛋白表达(P=0.001,P<0.001),增加了Bax的蛋白表达(P均<0.001)。应用萝卜硫素联合处理后,紫檀芪抑制细胞活性(P<0.001)、增加细胞凋亡(P<0.001)及下调Nrf2表达(P=0.022)的作用明显减弱。结论紫檀芪是一种有效抑制结肠癌细胞的化合物,其抗癌机制与抑制Nrf2通路有关。

Caco-2细胞单层缺氧再复氧损伤的模型构建

目的构建Caco-2细胞单层缺糖、缺血清、缺氧,再复糖、复血清、复氧的损伤模型,探究一氧化碳释放分子3(CORM-3)对Caco-2细胞单层缺氧再复氧损伤模型的影响。方法首先,培养Caco-2细胞,于37℃、含5%CO_(2)、1%O_(2)与94%N_(2)的培养箱中缺氧,建立Caco-2细胞单层缺糖、缺血清、缺氧/复糖、复血清、复氧(H/R)模型。根据缺氧时间分4组,空白对照组(Control组)、H/R 1组(缺氧4 h、复氧4 h)、H/R 2组(缺氧8h、复氧4h)和H/R 3组(缺氧12 h、复氧4 h)。其次,溶解CORM-3药物粉末并制备无活性的CORM-3(iCORM-3),按药物浓度分6组,空白对照组(Control组)、缺氧、复氧损伤模型组(H/R组)、H/R+300μmol/L CORM-3(H/R+C1组)、H/R+400μmol/L CORM-3(H/R+C2组)、H/R+500μmol/L CORM-3(H/R+C3组)和H/R+500μmol/L iCORM-3(H/R+C4组)。主要采用Cell counting kit-8(CCK8)试剂盒检测细胞活力,倒置显微镜观察细胞形态变化,测定Caco-2细胞单层渗透性。结果随着缺氧时间的延长,可观察到Caco-2细胞间连接消失,细胞皱缩从培养瓶底脱落漂浮,细胞活力下降,细胞单层通透性增大。给予CORM-3药物干预处理后,相比于未干预损伤组Caco-2细胞均有不同程度的改善,细胞活力随着药物浓度的增加而上升。结论本研究成功构建Caco-2细胞单层缺氧再复氧的损伤模型,并发现CORM-3对Caco-2细胞单层H/R损伤模型可能有保护作用。

聚苯乙烯纳塑料诱导Caco-2细胞氧化应激和线粒体损伤的研究

微/纳米塑料的潜在毒理效应及健康风险引起广泛关注。本研究以人结直肠腺癌细胞(Caco-2)为模型,研究聚苯乙烯纳米塑料(polystyrene nanoparticles,PS-NPs)的细胞毒性,从氧化应激和线粒体损伤角度探讨PS-NPs肠道毒性机制。结果表明PS-NPs暴露导致细胞形态改变,细胞活力下降,乳酸脱氢酶释放增加,确定其最低效应浓度是50μg·mL-1。随着PS-NPs暴露浓度增加,细胞活性氧(reactive oxygen species,ROS)含量和丙二醛水平升高,线粒体膜电位水平降低、Ca^(2+)超载、线粒体膜通透性转换孔开放、二磷酸腺苷/三磷酸腺苷比率(ADP/ATP)上升,最终细胞凋亡率增加。PS-NPs暴露浓度为200μg·mL-1时,ROS含量升高至对照组的3.85倍;线粒体去极化程度降低至对照组的0.63倍;细胞凋亡率达到28.90%(P<0.01)。PS-NPs通过诱导细胞ROS生成,产生氧化应激,过量的ROS会对线粒体造成损伤,最终导致细胞凋亡率升高,因此氧化应激和线粒体损伤是PS-NPs引起细胞毒性的关键机制。本研究结果将为PS-NPs的肠道毒理效应和健康风险评估提供基础数据和科学依据。

人参皂苷对过氧化氢诱导的Caco-2细胞氧化损伤的保护作用

为研究人参皂苷对H_(2)O_(2)诱导的人结肠癌(Caco-2)细胞氧化应激损伤的保护作用,构建H_(2)O_(2)诱导的Caco-2细胞氧化损伤模型,以不同质量浓度(10、20、50μg/mL)的人参皂苷干预H_(2)O_(2)诱导后的Caco-2细胞,通过形态学观察,CCK-8法检测细胞活力,测定胞内超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)水平,测定氧化损伤标志物丙二醛(malondialdehyde,MDA)活力以及活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平,评价人参皂苷的抗氧化应激水平。结果表明,200μmol/L的H_(2)O_(2)诱导Caco-2细胞4 h后,细胞存活率达到58%左右,符合建模要求。添加10~50μg/mL的人参皂苷明显提升受损细胞的存活率、SOD以及胞内GSH-Px活性,降低受损细胞内ROS和MDA水平,对H_(2)O_(2)诱导的Caco-2细胞氧化应激损伤起到良好的保护作用。

牡蛎锌结合肽的稳定性及其跨Caco-2细胞模型的吸收转运机制

【目的】探究香港牡蛎(Crassostrea hongkongensis)锌结合肽(ZnPE)在热环境、酸碱环境中的稳定性及跨Caco-2细胞模型的吸收转运机制,为锌补剂开发提供理论依据。【方法】以牡蛎锌螯合肽(Zn-PE)和ZnSO4为对照,以总锌、锌离子的溶解率为评价指标,在40、50、60、70和80℃以及pH值为2、4、6、8、10条件下,研究ZnPE的热稳定性和酸碱稳定性;并建立Caco-2细胞模型,研究ZnPE在跨Caco-2细胞模型的吸收率、生物利用率和转运途径;通过液质联用法研究ZnPE跨Caco-2细胞模型后的序列变化。【结果】不同温度中ZnPE与Zn-PE的总锌、锌离子溶解率无显著差异(P>0.05),两者均可保持较高的稳定性。在酸性环境(pH=2)中,ZnPE和Zn-PE中总锌溶解率均在90%以上,而锌离子有一定程度的释放,溶解率分别为22.30%、33.45%,两者稳定程度降低,但ZnPE稳定性显著高于Zn-PE(P<0.05)。在碱性环境(pH=8)中,ZnPE和Zn-PE均保持稳定。ZnPE可完整、稳定的通过Caco-2细胞模型,且其锌的吸收率为74.37%、生物利用率为76.40%,显著高于Zn-PE、ZnSO_(4)(P<0.05)。ZnPE中的锌主要以肽的形式通过细胞旁路和转胞吞作用的方式跨Caco-2细胞模型转运。转运后鉴定出8种锌结合肽,其中的5种和转运前一致,表明ZnPE在吸收转运中可保持较高的稳定性。【结论】ZnPE可在热环境、酸碱环境中及跨Caco-2细胞模型转运时保持较高的稳定性。

黄芪多糖脂质体的制备及其在Caco-2细胞模型的转运特性研究

【目的】研究黄芪多糖脂质体(Astragalus polysaccharide liposomes,APSL)制备及其在Caco-2细胞模型中的转运。【方法】采用薄膜分散法制备APSL,通过透射电镜观察APSL结构,鱼精蛋白法检测APSL的包封率及载药量;建立Caco-2单层细胞模型,通过透射电镜观察其结构,测量细胞电阻值及荧光素钠表观渗透系数(apparent permeability coefficient,Papp)来评价Caco-2细胞模型的致密性和完整性;分别进行肠腔侧(apical side,AP)到基底侧(basolateral side,BL)及BL到AP侧两个转运方向的跨膜转运试验,分析药物浓度及P-糖蛋白(P-gp)的抑制剂维拉帕米溶液(Verapamil,Ver)对转运的影响。【结果】APSL包封率为71.74%±4.87%,载药量为2.92%,透射电镜下可见球状双层结构,粒径为(126.6±0.283)nm(n=3),聚合物分散性指数(polymer dispersity index,PDI)为0.190±0.009;透射电镜下观察Caco-2细胞紧密结合,形成微绒毛结构,跨膜电阻值达到650Ω·cm^(2),碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)比值达到3.05,荧光素钠Papp为1.96×10^(-7)cm/s,可满足转运试验的要求。在不同浓度下(75、150、300μg/mL),黄芪多糖(APS)的外排率(efflux ratio,ER)均>1.5,APSL的ER均<1.5。3个浓度上AP-BL吸收方向上APSL组Papp均极显著高于APS组(P<0.01),且ER均低于APS组。加入P-gp蛋白抑制剂后,与APS组相比,APS+Ver组AP-BL方向Papp极显著升高(P<0.01),ER降低;而APSL+Ver组两侧的Papp均没有明显变化(P>0.05)。与APS组ER(3.995)相比,APSL组的ER(1.005)降低。【结论】APS在体外Caco-2细胞单层模型上的转运较差,为低渗透性化合物,可能存在P-gp蛋白外排,而APSL能够增加APS的转运吸收,提高药物渗透性。

基于自噬角度探究A2AR对内毒素诱导的Caco-2肠上皮细胞炎性损伤的影响

目的探究腺苷A2A受体(A2AR)对内毒素脂多糖(LPS)诱导的Caco-2肠上皮细胞炎性损伤的影响及机制。方法首先将Caco-2细胞分为对照组、LPS组(10μg/ml LPS处理12 h)、A2AR激动剂(CGS21680)组(10μmol/L CGS21680预处理10 min)、CGS21680+LPS组(10μmol/L CGS21680预处理10 min、10μg/ml LPS处理12 h),CCK-8法测定各组细胞活力,ELISA法测定各组细胞上清液中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)的分泌水平,实时荧光定量PCR检测各组细胞中TNF-α、IL-1β、IL-6的mRNA表达水平,Western blot分析各组细胞中自噬相关蛋白微管相关轻链蛋白3(LC3)-Ⅱ/LC3-Ⅰ、自噬相关蛋白(Beclin1)的蛋白表达水平;再将Caco-2细胞分为对照组、LPS组(10μg/ml LPS处理12 h)、CGS21680+LPS组(10μmol/L CGS21680预处理10 min、10μg/ml LPS处理12 h)、CGS21680+LPS+雷帕霉素(Rapa)组(10μmol/L CGS21680预处理10 min、10μg/ml LPS与5μmol/L Rapa处理12 h),CCK-8法测定各组细胞活力,ELISA法测定各组细胞上清液中TNF-α、IL-1β、IL-6的分泌水平。结果与对照组比较,LPS组Caco-2细胞活力显著降低(P<0.05),上清液中TNF-α、IL-1β、IL-6的水平显著升高(P<0.05),细胞中TNF-α、IL-1β、IL-6的mRNA相对表达量均显著上调(P<0.05),并检测到LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值与Beclin1蛋白相对表达量显著上调(P<0.05);与LPS组比较,CGS21680+LPS组Caco-2细胞活力显著升高(P<0.05),上清液中TNF-α、IL-1β、IL-6的水平显著降低(P<0.05),细胞中TNF-α、IL-1β、IL-6的mRNA相对表达量均显著下调(P<0.05),且LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值与Beclin1蛋白相对表达量显著下调(P<0.05);此外,与CGS21680+LPS组比较,CGS21680+LPS+Rapa组Caco-2细胞活力又显著降低(P<0.05),上清液中TNF-α、IL-1β、IL-6的水平也显著升高(P<0.05)。结论使用A2AR激动剂能够减轻内毒素LPS诱导的Caco-2肠上皮细胞炎性损伤,提高细胞活力,这可能与其抑制自噬水平有关。

丁酸钠和吲哚-3-丙酸共处理对Caco-2细胞紧密连接以及炎症因子的影响

本研究以人克隆结肠腺癌Caco-2细胞系为模型,旨在探究丁酸钠(sodium butyrate,NaB)和吲哚-3-丙酸(indole-3-propionic acid,IPA)共处理对Caco-2细胞紧密连接和炎症因子的影响。使用0.4 mmol·L^(-1)NaB和0.1 mmol·L^(-1)IPA分别和共处理Caco-2细胞24 h,检测细胞跨膜电阻(TEER)值、细胞紧密连接蛋白表达、炎症因子的基因表达和细胞上清液中炎症因子的分泌水平。结果发现,与对照组相比,NaB和IPA共处理组均显著提高TEER值(P<0.01),而NaB和IPA单独处理组TEER值无显著变化(P>0.05)。qPCR和蛋白免疫印迹结果表明,与对照组相比,共处理组显著下调了Claudin-2的mRNA相对表达量(P<0.01);与NaB单独处理组相比,共处理组显著上调了Claudin-1的mRNA相对表达量(P<0.05),并且极显著促进了Claudin-1、ZO-1和Occludin蛋白的表达(P<0.001);与IPA单独处理组相比,共处理组显著上调了ZO-1的mRNA相对表达量(P<0.05),并极显著提高了Claudin-1和ZO-1蛋白表达量(P<0.001)。在炎症因子方面,与对照组相比,NaB和IPA共处理组显著下调炎症因子IL-6、IL^(-1)β、IL-8及TNF-α的mRNA相对表达量(P<0.05)。ELISA结果显示,与对照组相比,共处理极显著降低了细胞上清液中IL-6、IL^(-1)β、IL-8及TNF-α的分泌量(P<0.001)。本研究表明,相比于NaB或IPA单独处理,NaB和IPA共处理可增加细胞跨膜电阻值,促进细胞间紧密连接蛋白表达并且降低促炎因子的分泌,降低了肠道通透性。综上,NaB和IPA共处理在增强上皮细胞屏障功能以及降低炎症反应方面具有更强的作用。