尤斯灌流系统在动物胃肠道屏障及营养物质转运中的应用

本文简要介绍了尤斯灌流(Ussing chamber)系统在动物胃肠道屏障及营养物质转运中的应用,同时提出了在使用Ussing chamber过程中发现的一些问题。建议在应用Ussing chamber系统过程中应使离体研究环境尽量符合胃肠道生理特征,使研究结果更为准确并且更具生理意义,同时通过研究方法的改进使研究材料成本降低。

基于尤斯灌流室技术的泽泻汤大鼠肠吸收研究

[目的]研究泽泻汤中成分白术内酯Ⅱ和Ⅲ在大鼠不同肠段的跨膜吸收特征。[方法]采用Agilent Zorbax Plus C18色谱柱,流动相为乙腈-0.1%甲酸水(42∶58),流速:0.3 mL/min。质谱电喷雾离子源,阳离子MRM模式,白术内酯Ⅱ和Ⅲ的定量离子分别为m/z233.2→m/z187,m/z249.15→m/z231。尤斯灌流室法考察泽泻汤在大鼠离体十二指肠、空肠、回肠、结肠的吸收,接收侧样品10 000 r/min离心15 min后用液相色谱-质谱色谱法(LC-MS/MS)分析。[结果]白术内酯Ⅱ在大鼠不同肠黏膜的表观渗透系数范围在6.10~25.22×10^(-6) cm/s之间,白术内酯Ⅲ在1.88~5.41×10^(-6)cm/s之间,两者最佳吸收部位是结肠。[结论]该方法专属性好,准确度高,可用于泽泻汤中白术内酯Ⅱ和Ⅲ的大鼠肠吸收研究。

尤斯灌流技术在肠道营养物质转运中的研究进展

尤斯灌流技术被誉为肠道屏障功能研究的金标准,关于尤斯灌流系统在肠道屏障功能研究已成为热点,但有关尤斯灌流技术在营养物质转运方面的研究还很匮乏,本文对尤斯灌流室的基本原理和构造作简要综述,并综合国内外学者的研究进展,总结了尤斯灌流技术在肠道营养物质转运研究中的应用。

小肠结节灌注与尤斯灌流技术在猪肠道功能研究方面的应用

小肠灌注(Small Intestinal Segment Perfusion)技术是通过建立仔猪的原位模型,在病原菌的感染下,检测小肠的净流量和电解质浓度,从而鉴定不同益生物质在腹泻上的作用;尤斯灌流(Ussing chamber)技术通过微电极检测整个肠道细胞膜离子通道变化的电流信号,研究其药物吸收、通透性和分泌情况的变化。本文就这两种技术的发明,主要步骤和在肠道上的应用进行详细的介绍。

体外法研究pH与脂多糖或组胺的交互作用对奶山羊瘤胃上皮细胞紧密连接蛋白mRNA表达量的影响

本试验旨在采用体外法研究p H与脂多糖(LPS)或组胺(HIS)的交互作用对奶山羊瘤胃上皮细胞紧密连接蛋白mRNA表达量的影响。选用8只体况良好,体重、泌乳量相近的萨能奶山羊作为瘤胃上皮供体。采用3×3双因素试验设计,山羊屠宰后采集瘤胃上皮,插入到尤斯灌流仪器(Ussing chamber)半室中央,在浆膜侧半室加入5 m L缓冲液,黏膜侧加入配制好的不同处理的培养液5 m L,每个处理3个重复。试验1:因素1为p H,分别为7.4、5.5、5.2;因素2为LPS浓度,分别为0、30、60 k EU/m L。试验2:因素1为p H,分别为7.4、5.5、5.2;因素2为HIS浓度,分别为0、0.5、10.0 ng/m L。采集培养80 min后的瘤胃上皮,测定其紧密连接蛋白Claudin-1、Claudin-4、Claudin-7、Occludin、zonula occludens-1(ZO-1)mRNA表达量。结果显示:1)p H与LPS的交互作用对Claudin-1、Claudin-7、ZO-1 mRNA表达量影响显著(P<0.05)。与p H 7.4×0 k EU/m L LPS组相比,降低p H或添加LPS均显著降低了Claudin-1、Claudin-7 mRNA表达量(P<0.05),ZO-1 mRNA表达量有整体降低的趋势,在p H 5.2×60 k EU/m L LPS组最高。2)p H与HIS的交互作用对Claudin-1、Claudin-7、ZO-1 mRNA表达量影响显著(P<0.05)。p H 5.5×0.5 ng/m L HIS组Claudin-1 mRNA表达量最低,但与p H 5.2×0.5 ng/m L HIS组差异不显著(P>0.05)。p H 7.4×10.0 ng/m L HIS组Claudin-7 mRNA表达量显著低于p H 7.4×0 ng/m L HIS组(P<0.05),但与p H 5.5×10.0 ng/m L HIS组差异不显著(P>0.05)。与p H 7.4×0 ng/m L HIS组相比,降低p H或添加LPS有提高ZO-1 mRNA表达量的趋势,且p H 5.2×10.0 ng/m L HIS组显著提高(P<0.05)。结果提示,亚急性瘤胃酸中毒(SARA)发生后,p H与LPS或HIS交互作用于瘤胃上皮,降低瘤胃上皮紧密连接蛋白mRNA表达量,进而增大瘤胃上皮黏膜通透性。

Ussing chamber在肠道屏障功能研究中的进展

该文作者对Ussing chamber(尤斯室,尤斯灌流室)的基本原理和构造作简要综述,并综合国外学者的研究进展,总结了Ussing chamber在肠道屏障功能研究中的应用。

β-环糊精对丹酚酸B肠黏膜透过性的促进作用研究

[目的]拟用β-环糊精为促渗剂提高丹酚酸B透过肠黏膜的能力,以及考察不同质量浓度β-环糊精对丹酚酸B肠黏膜透过性的促进作用。[方法]选择大鼠的十二指肠、空肠、回肠、结肠为考察肠段,用Ussing chamber技术考察丹酚酸B溶液及添加β-环糊精促渗剂的丹酚酸B溶液分别在4个肠段的透过情况。[结果]β-环糊精能明显提高丹酚酸B在十二指肠、空肠、回肠3个肠段的透过性;180 min后β-环糊精组的肠段的电阻降为初始电阻值的65%;质量浓度为0.13%的β-环糊精促渗效果优于质量浓度0.65%、1.3%的β-环糊精的促渗效果。[结论]β-环糊精能够提高丹酚酸B透过肠黏膜的能力,这可能与β-环糊精能够打开细胞间紧密连接有关系;当β-环糊精的浓度从0.13%升到1.3%,丹酚酸B的表观渗透系数随着浓度升高而减小,其机制有待进一步研究。

瘤胃上皮机械屏障的评定方法

瘤胃上皮不仅是瘤胃微生物附着、生长并进行消化和代谢的主要部位,也是营养物质吸收、转运、代谢的主要场所,同时也是瘤胃内环境与血液循环系统之间的一道重要生理屏障。因此,维持瘤胃上皮结构和功能的完整性对保持反刍动物健康和生产性能具有重要意义。作者对循环式尤斯灌流系统的基本构造、注意事项及反刍动物瘤胃上皮机械屏障的评定方法进行了综述,旨在为维持瘤胃上皮屏障功能提供参考。

DON含量和口服LPS对肉鸡肠道先天免疫反应和屏障功能的影响

脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)损害肉鸡肠道免疫和消化系统的功能。但是很少有研究证明,DON浓度的增加是否对肉鸡小肠不同部位的肠道产生影响,以及进行二次摄取是否会加重不良效果。本次试验是为了探究不同DON浓度对十二指肠和空肠中的紧密结合蛋白、粘蛋白、Toll样受体(TLR)和细胞因子产生的变化及空肠粘膜通透性的影响,并比较未口服脂多糖(LPS)对血清中а-1-酸性糖蛋白(AGP)和IgA基因表达量的变化。取80只1日龄雏鸡饲喂含不同DON浓度(0, 2.5, 5和10 mg DON/kg)的饲粮,为期5周。在采样前一天,一半试验鸡只口服1 mg/kg大肠杆菌脂多糖应激,采用尤斯灌流法测定肠道通透性变化。与未添加DON饲料相比,5 mg DON/kg组十二指肠TLR2,IL6和CLDN1mRNA表达量分别升高84%,88%和48%,而且空肠CLDN1表达量增加至23%(P <0.05)。此外,随着DON浓度的增加,空肠中转化生长因子-β1,TLR2 mR NA表达量呈线性和二次曲线降低(P <0.05)。此外,口服LPS刺激后,十二指肠紧密结合蛋白表达量提高了10%(P <0.040),10 mg DON/kg组空肠组织导电效应增加(P=0.050)。结果表明,不同DON浓度饲粮对十二指肠和空肠的紧密结合蛋白表达和促炎信号通路调节产生不同影响;增加LPS的摄入并没有产生增强DON不良效应,但其似乎提高了十二指肠促炎反应和空肠粘膜通透性。

缺乏赖氨酸对大鼠血清氨基酸含量和肠道氨基酸通透性的影响

目的通过饲喂大鼠赖氨酸(L-lysine,Lys)缺乏日粮,研究其对血清氨基酸(amino acid,AA)含量及对空肠和回肠上皮组织Lys及其它AA吸收的影响。方法体重240±20g的成年SD大鼠16只,随机分为2常规日粮(对照)和玉米醇溶蛋白日粮(Lys缺乏试验日粮)2组,试验期21d。实验末大鼠称重采血,断头处死,采集空肠和回肠样品,测定血清AA含量,尤斯灌流系统(Ussing Chamber)测定肠道转运AA变化及Lys的转运能力。结果试验组大鼠生长呈负增长,血清Lys、精氨酸(Arg)含量较对照组分别降低61.93%和33.08%(P<0.01),亮氨酸(Leu)和酪氨酸(Tyr)分别提高111.48%和63.43%(P<0.05),其他AA含量受Lys缺乏的影响不明显;试验组由扩散池经空肠或回肠向接收室的转运过程中Lys的消耗比率达到46.55%或51.28%,与对照组相比,分别显著增加了28.06%(P=0.006)或51.74%(P=0.001);在一定时间(60min)内,对照组和试验组Lys的转运经回肠吸收的累计透过量显著高于空肠(P<0.05),并伴随有其他AA的变化。结论日粮缺乏Lys导致大鼠生长性能降低,同时使空肠Lys通透率降低,而回肠Lys通透率提高。该结果为研究Lys等内源性AA的代谢机制提供了基础。

左氧氟沙星在胃黏膜体外模型中的转运机制研究

目的研究左氧氟沙星在胃黏膜体外模型中的跨膜转运特征。方法用大鼠胃黏膜与尤斯灌流室建立胃黏膜体外模型,研究左氧氟沙星跨胃黏膜转运过程,评价药物浓度、方向、p H及P-糖蛋白抑制剂对其转运的影响;用高效液相色谱法检测药物浓度,计算其表观渗透系数。结果左氧氟沙星的转运具有一定的p H值依赖性,并且有显著的方向性差异,P-糖蛋白抑制剂维拉帕米增加了左氧氟沙星的跨膜转运。结论左氧氟沙星在胃黏膜体外模型中的转运机制可能以载体介导的主动转运方式为主,P-糖蛋白参与了其跨膜转运过程。

基于Ussing Chamber技术评价阿苯达唑纳米晶体在大鼠不同肠段的吸收特性

目的:研究阿苯达唑纳米晶体(ABZ-NCs)在大鼠不同肠段的吸收动力学特征。方法:采用尤斯室技术进行肠吸收试验,利用高效液相色谱法测定ABZ-NCS在大鼠十二指肠、空肠、回肠、结肠4个肠段的吸收状况,并考察不同浓度药物对肠吸收的影响,同时与ABZ片剂(T-ABZ)进行比较。结果:ABZ-NCS不同浓度在不同肠段均有吸收,且各肠段的吸收速率常数Ka随着药物浓度的增加而增加,具有明显的浓度依赖性,提示其可能为被动吸收;ABZ-NCS组各肠段的累积吸收量Q、吸收速率常数Ka和表观渗透系数P_(app)均高于相同质量浓度的T-ABZ组(P<0.01)。结论:该研究结果表明,ABZ-NCS与T-ABZ在整个大鼠小肠均有吸收,吸收机制可能为被动吸收,尤其是ABZ-NCS能显著改善药物的肠吸收。

药物肠道渗透性预测模型研究进展

药物的肠道渗透性是口服药物发挥药效的决定性因素之一,如何准确高效地评估化合物的渗透性已成为新药研发时的一大挑战。本文简介了几种常用的肠道渗透性预测模型的原理、优缺点和最新进展,重点介绍准确度和效率较高的尤斯灌流和平行人工膜渗透模型,并对未来渗透性模型的发展趋势进行展望,以期为先导化合物的渗透性评价提供借鉴。

药物通透性在新药发现和开发阶段的评估策略

通透性是影响口服药物生物利用度的一个关键性因素,因此,新药研发的早期阶段,准确及高效地评估药物通透性至关重要。工业界通常将平行人工膜渗透技术(parallel artificial membrane permeability assay, PAMPA)和Caco-2细胞模型作为早期评估方法,目前,尤斯灌流大鼠模型也被广泛的应用。本篇综述首先总结了人体内单次灌注技术(in vivo single-pass perfusion technique, Loc-I-Gut)的数据—金标准,然后着重介绍了三种体外方法的基本原理、实验操作、效率、与人体内有效通透性(effective permeability coefficient, Peff)数据和人体吸收分数(fraction absorbed, Fa)的相关性,以期为在新药发现和开发的不同阶段使用正确的通透性方法提供建议。