微天平助力磷脂酰膽堿增強(qiáng)腸道黏液屏障功能的作用機(jī)制研究
楊曉泉教授團(tuán)隊(duì)Langmuir封面論文｜磷脂酰膽堿增強(qiáng)腸道黏液屏障功能的作用機(jī)制
2024年8月，華南理工大學(xué)楊曉泉教授課題組在國(guó)際期刊Langmuir發(fā)表題為“Phosphatidylcholine Surface Hydration-Dependent Adsorption to Mucin Enhances Intestinal Mucus Barrier Function”的研究性論文，并被選為該期的封面論文，這是楊曉泉教授課題組關(guān)于Food-Mucus相互作用相關(guān)研究的第4篇封面論文。該研究獲得廣東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2019B020213001）和廣東省特支計(jì)劃（2019BT02N112）資助。
兼性的磷脂酰膽堿（PC）對(duì)于維持腸道黏液屏障功能穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要，然而其背后的機(jī)制仍不清晰。本研究探究了飽和的1,2-二棕櫚酰-sn-甘油-3-磷酰膽堿（DPPC，16:0）和不飽和的1,2-二油酰-sn-甘油-3磷酰膽堿（DOPC，18:1）在腸道黏蛋白層表面的動(dòng)態(tài)界面吸附行為及它們對(duì)腸道黏液屏障功能的影響。耗散型石英晶體微天平（QCM-D）結(jié)果表明，表面高度水合的DPPC囊泡相比表面輕微水合的DOPC囊泡展現(xiàn)出更快、更多的腸道黏蛋白層吸附。利用分泌黏液的腸道Caco-2/HT29-MTX共培養(yǎng)模型，觀察到DPPC囊泡比DOPC囊泡更多地吸附到腸道黏液層上。此外，DPPC囊泡吸附到黏液層表現(xiàn)出更強(qiáng)的界面潤(rùn)濕性，而DOPC囊泡則相反。有趣的是，DPPC囊泡和DOPC囊泡對(duì)胃蛋白酶-胰蛋白酶消化的小麥醇溶蛋白（PTG）誘導(dǎo)的細(xì)胞損傷和炎癥因子有著出幾乎相同的抑制作用。部分的機(jī)制可能涉及分布在黏液中的DPPC囊泡和DOPC囊泡充當(dāng)外泌體的角色對(duì)PTG進(jìn)行捕獲，從而限制了PTG與黏液覆蓋的上皮細(xì)胞直接接觸。這些發(fā)現(xiàn)揭示了兼性的PC在黏蛋白層表面吸附過(guò)程中的復(fù)雜界面動(dòng)力學(xué)，并闡明了PC在維持腸道黏液屏障穩(wěn)態(tài)方面的作用機(jī)制。
研究亮點(diǎn)
研究結(jié)論
圖文賞析
圖1 DPPC和DOPC囊泡的形貌及QCM-D測(cè)定其界面特性
圖2 利用QCM-D評(píng)價(jià)DPPC和DOPC囊泡與黏蛋白的界面相互作用
圖3 利用分泌黏液的細(xì)胞模型評(píng)價(jià)DPPC和DOPC囊泡與黏蛋白的界面相互作用
圖4 DPPC和DOPC囊泡吸附對(duì)腸道黏液屏障特性的增強(qiáng)作用
原文鏈接：
https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.4c01666
通訊作者簡(jiǎn)介：
楊曉泉，二級(jí)教授、博士生導(dǎo)師、國(guó)務(wù)院政府特殊津貼專家。自1995年8月起在華南理工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院工作至今，任食品營(yíng)養(yǎng)與健康研究所主任，主要研究方向?yàn)橹参锏鞍缀褪称纺z體科學(xué)，聚焦于植物蛋白的功能性修飾及其健康效應(yīng)、植物蛋白基食品膠體構(gòu)建等領(lǐng)域。主持和承擔(dān)了多項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金、科技部863計(jì)劃及廣東省科技計(jì)劃等國(guó)家級(jí)/省部級(jí)科研項(xiàng)目；于2011年和2015年兩次榮獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，2019年入選“泰山產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍人才”。學(xué)術(shù)兼職主要包括中國(guó)糧油學(xué)會(huì)食品分會(huì)常務(wù)理事，中國(guó)食品科技學(xué)會(huì)功能食品分會(huì)及大豆食品分會(huì)常務(wù)理事，廣東省營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)常務(wù)理事，《中國(guó)糧油學(xué)報(bào)》編委，以及ACS Appl. Mater. Interfaces, J. Agric. Food Chem., Food Hydrocolloids, JAOCS等國(guó)際期刊的審稿人。在相關(guān)研究領(lǐng)域發(fā)表SCI收錄論文310余篇、參編“Fat Mimetics For Food Applications”等英文專著3部，并連續(xù)入選2020~2023年度愛(ài)思唯爾（Elsevier）“中國(guó)高被引學(xué)者”，2022、2023年度科睿唯安（Clarivate）全球“高被引科學(xué)家”。
作者簡(jiǎn)介：
馮廣鑫，2016年畢業(yè)于吉林大學(xué)，獲工學(xué)學(xué)士學(xué)位，2019年畢業(yè)于中國(guó)海洋大學(xué)，獲工學(xué)碩士學(xué)位，2023年畢業(yè)于華南理工大學(xué)，獲工學(xué)博士學(xué)位，并于2023年7月起開(kāi)始在中國(guó)海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院博士后科研流動(dòng)站從事專職科研工作。主要研究方向?yàn)橹参锏鞍椎目诟姓{(diào)控與健康效應(yīng)機(jī)制解析，聚焦于植物蛋白與黏液層、細(xì)胞膜及細(xì)菌外膜等生物界面的相互作用。在Langmuir, Journal of Agricultural and Food Chemistry, Food Hydrocolloids, Food & Function, Bioresource Technology等知名刊物上發(fā)表SCI論文20余篇，授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利3項(xiàng)。主持國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目、山東省博士后創(chuàng)新人才支持計(jì)劃項(xiàng)目、青島市博士后資助項(xiàng)目，獲得國(guó)家資助博士后研究人員計(jì)劃C檔資助。
2024年8月，華南理工大學(xué)楊曉泉教授課題組在國(guó)際期刊Langmuir發(fā)表題為“Phosphatidylcholine Surface Hydration-Dependent Adsorption to Mucin Enhances Intestinal Mucus Barrier Function”的研究性論文，并被選為該期的封面論文，這是楊曉泉教授課題組關(guān)于Food-Mucus相互作用相關(guān)研究的第4篇封面論文。該研究獲得廣東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2019B020213001）和廣東省特支計(jì)劃（2019BT02N112）資助。
兼性的磷脂酰膽堿（PC）對(duì)于維持腸道黏液屏障功能穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要，然而其背后的機(jī)制仍不清晰。本研究探究了飽和的1,2-二棕櫚酰-sn-甘油-3-磷酰膽堿（DPPC，16:0）和不飽和的1,2-二油酰-sn-甘油-3磷酰膽堿（DOPC，18:1）在腸道黏蛋白層表面的動(dòng)態(tài)界面吸附行為及它們對(duì)腸道黏液屏障功能的影響。耗散型石英晶體微天平（QCM-D）結(jié)果表明，表面高度水合的DPPC囊泡相比表面輕微水合的DOPC囊泡展現(xiàn)出更快、更多的腸道黏蛋白層吸附。利用分泌黏液的腸道Caco-2/HT29-MTX共培養(yǎng)模型，觀察到DPPC囊泡比DOPC囊泡更多地吸附到腸道黏液層上。此外，DPPC囊泡吸附到黏液層表現(xiàn)出更強(qiáng)的界面潤(rùn)濕性，而DOPC囊泡則相反。有趣的是，DPPC囊泡和DOPC囊泡對(duì)胃蛋白酶-胰蛋白酶消化的小麥醇溶蛋白（PTG）誘導(dǎo)的細(xì)胞損傷和炎癥因子有著出幾乎相同的抑制作用。部分的機(jī)制可能涉及分布在黏液中的DPPC囊泡和DOPC囊泡充當(dāng)外泌體的角色對(duì)PTG進(jìn)行捕獲，從而限制了PTG與黏液覆蓋的上皮細(xì)胞直接接觸。這些發(fā)現(xiàn)揭示了兼性的PC在黏蛋白層表面吸附過(guò)程中的復(fù)雜界面動(dòng)力學(xué)，并闡明了PC在維持腸道黏液屏障穩(wěn)態(tài)方面的作用機(jī)制。
研究亮點(diǎn)
- 研究了飽和度差異的磷脂酰膽堿囊泡的機(jī)械特性和表面水合作用強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)DPPC囊泡比DOPC囊泡有更強(qiáng)的硬度和表面水合作用。
- 研究了DPPC囊泡和DOPC囊泡在體外構(gòu)建的腸道黏蛋白層表面的動(dòng)態(tài)界面吸附行為，發(fā)現(xiàn)DPPC囊泡能更快更多的吸附到黏蛋白層。
- 研究了DPPC囊泡和DOPC囊泡與細(xì)胞表面的黏液層的界面相互作用及對(duì)表面潤(rùn)濕性的影響，發(fā)現(xiàn)DPPC囊泡和DOPC囊泡均能穿透黏液層且吸附在黏液層中，而且DPPC囊泡增加了細(xì)胞表面的潤(rùn)濕性，而DPPC囊泡則相反。
- 研究了DPPC囊泡和DOPC囊泡對(duì)未消化的小麥醇溶蛋白顆粒（PTG）誘導(dǎo)上皮損傷的改善效果，發(fā)現(xiàn)兩者能阻止PTG誘導(dǎo)的上皮損傷和炎癥反應(yīng)。
研究結(jié)論
- DPPC囊泡比DOPC囊泡的機(jī)械特性和表面水合作用更強(qiáng)。
- DPPC囊泡比DOPC囊泡的黏蛋白層的表面吸附作用更強(qiáng)。
- DPPC囊泡和DOPC囊泡均能增加腸道黏液屏障特性。
圖文賞析
圖1 DPPC和DOPC囊泡的形貌及QCM-D測(cè)定其界面特性
圖2 利用QCM-D評(píng)價(jià)DPPC和DOPC囊泡與黏蛋白的界面相互作用
圖3 利用分泌黏液的細(xì)胞模型評(píng)價(jià)DPPC和DOPC囊泡與黏蛋白的界面相互作用
圖4 DPPC和DOPC囊泡吸附對(duì)腸道黏液屏障特性的增強(qiáng)作用
原文鏈接：
https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.4c01666
通訊作者簡(jiǎn)介：
楊曉泉，二級(jí)教授、博士生導(dǎo)師、國(guó)務(wù)院政府特殊津貼專家。自1995年8月起在華南理工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院工作至今，任食品營(yíng)養(yǎng)與健康研究所主任，主要研究方向?yàn)橹参锏鞍缀褪称纺z體科學(xué)，聚焦于植物蛋白的功能性修飾及其健康效應(yīng)、植物蛋白基食品膠體構(gòu)建等領(lǐng)域。主持和承擔(dān)了多項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金、科技部863計(jì)劃及廣東省科技計(jì)劃等國(guó)家級(jí)/省部級(jí)科研項(xiàng)目；于2011年和2015年兩次榮獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，2019年入選“泰山產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍人才”。學(xué)術(shù)兼職主要包括中國(guó)糧油學(xué)會(huì)食品分會(huì)常務(wù)理事，中國(guó)食品科技學(xué)會(huì)功能食品分會(huì)及大豆食品分會(huì)常務(wù)理事，廣東省營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)常務(wù)理事，《中國(guó)糧油學(xué)報(bào)》編委，以及ACS Appl. Mater. Interfaces, J. Agric. Food Chem., Food Hydrocolloids, JAOCS等國(guó)際期刊的審稿人。在相關(guān)研究領(lǐng)域發(fā)表SCI收錄論文310余篇、參編“Fat Mimetics For Food Applications”等英文專著3部，并連續(xù)入選2020~2023年度愛(ài)思唯爾（Elsevier）“中國(guó)高被引學(xué)者”，2022、2023年度科睿唯安（Clarivate）全球“高被引科學(xué)家”。
作者簡(jiǎn)介：
馮廣鑫，2016年畢業(yè)于吉林大學(xué)，獲工學(xué)學(xué)士學(xué)位，2019年畢業(yè)于中國(guó)海洋大學(xué)，獲工學(xué)碩士學(xué)位，2023年畢業(yè)于華南理工大學(xué)，獲工學(xué)博士學(xué)位，并于2023年7月起開(kāi)始在中國(guó)海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院博士后科研流動(dòng)站從事專職科研工作。主要研究方向?yàn)橹参锏鞍椎目诟姓{(diào)控與健康效應(yīng)機(jī)制解析，聚焦于植物蛋白與黏液層、細(xì)胞膜及細(xì)菌外膜等生物界面的相互作用。在Langmuir, Journal of Agricultural and Food Chemistry, Food Hydrocolloids, Food & Function, Bioresource Technology等知名刊物上發(fā)表SCI論文20余篇，授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利3項(xiàng)。主持國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目、山東省博士后創(chuàng)新人才支持計(jì)劃項(xiàng)目、青島市博士后資助項(xiàng)目，獲得國(guó)家資助博士后研究人員計(jì)劃C檔資助。
- 高精天平和分析天平在設(shè)計(jì)、技術(shù)精度與應(yīng)用上的區(qū)別
- 天平砝碼的科學(xué)選型與標(biāo)準(zhǔn)化操作規(guī)程
- 天平砝碼的選擇方法及標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程
- 電子天平系統(tǒng)集成難題以及破解方法分享
- QCM-D技術(shù)助力鈉離子電池電解液研究新突破
- QCM-D揭示pH響應(yīng)性大豆蛋白微凝膠的界面組裝與流變行為
- EQCM揭示鋅離子電池釩氧化物正極失效機(jī)制及質(zhì)子儲(chǔ)能機(jī)制
- QSense石英晶體微天平助力調(diào)控Turing結(jié)構(gòu)COF膜實(shí)現(xiàn)高效肽分離
- 2026第22屆南京科學(xué)儀器及實(shí)驗(yàn)室裝備展即將開(kāi)幕
- 奧豪斯 Explorer™系列天平助力稱量操作更流暢高效
- 奧豪斯隆重推出全新EXPLORER系列天平
- 2026 第十二屆亞洲教育裝備博覽會(huì)通知
- 奧豪斯與您相約中國(guó)國(guó)際檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)與裝備博覽會(huì)
- 奧豪斯攜眾多實(shí)驗(yàn)室實(shí)力派裝備精彩亮相北京BCEIA
- 奧豪斯助力制藥企業(yè)實(shí)現(xiàn)新版藥典下的精準(zhǔn)合規(guī)稱量
- 政企同心奧豪斯向薛家鎮(zhèn)幼教集團(tuán)捐贈(zèng)儀式圓滿舉行
Copyright(C) 1998-2026 生物器材網(wǎng) 電話：021-64166852;13621656896 E-mail：info@bio-equip.com