硒化修饰山药多糖增强对壬基酚诱导肠上皮细胞毒性及屏障损伤的缓解作用

为解决壬基酚(NP)污染导致的肠道屏障损伤问题，研究人员通过化学硒化修饰山药多糖(YP)，制备了两种硒化产物YPSe-I和YPSe-II。研究发现，硒化显著提升了YP的硒含量(最高达1.486 g/kg)，并通过抑制MAPK信号通路(p-p38/p-JNK)激活，有效缓解NP诱导的IEC-6细胞氧化应激(ROS降低至153-180%)、紧密连接蛋白(ZO-1/occludin/claudin-1)表达下降及屏障功能损伤(TEER提升至89.7%)。该研究为功能性多糖在肠道健康干预中的应用提供了新策略。

　　

随着工业污染物壬基酚(NP)在环境和食品链中的持续积累，其作为内分泌干扰物对肠道健康的威胁日益凸显。NP通过破坏肠上皮紧密连接(TJ)和诱发氧化应激，导致肠道屏障功能障碍，进而引发全身性炎症和代谢紊乱。尽管天然多糖已被证实具有肠道保护潜力，但如何通过分子修饰增强其生物活性仍是未解难题。广东石油化工学院与东北农业大学的研究团队创新性地采用化学硒化技术，将亚硒酸根共价接枝到非消化性山药多糖(YP)分子上，系统评估了硒化产物对NP诱导的肠上皮细胞(IEC-6)损伤的修复作用，相关成果发表在《Scientific Reports》上。

研究采用MTT法测定细胞活力，通过LDH释放和ROS检测评估细胞损伤；利用Transwell系统测定跨膜电阻(TEER)和旁细胞通透性；结合荧光标记观察细胞骨架F-actin分布；采用qPCR和Western blot分析紧密连接蛋白(ZO-1/occludin/claudin-1)及MAPK通路关键蛋白(p-p38/p-JNK)的表达变化。

非ylphenol cytotoxicity in IEC-6 cells
NP暴露(20-160 μg/mL)呈剂量依赖性降低IEC-6细胞活力(IC₅₀=129 μmol/L)，120 μg/mL NP使细胞存活率降至65.7%，确立为后续实验损伤浓度。

Inhibitory effect of prepared polysaccharide samples
硒化显著提升YP的硒含量(YPSe-II达1.486 g/kg vs YP 0.037 g/kg)。YPSe-II(40 μg/mL)使NP损伤细胞的存活率最高恢复至83.2%，显著优于YP(77.4%)，证实硒化程度与活性正相关。

Effect on LDH release and ROS production
YPSe-II处理24小时使NP诱导的LDH释放和ROS生成分别降至112.8%和153%，其抗氧化能力显著高于未修饰YP(p<0.05)。

Effect on TEER and paracellular permeability
YPSe-II使NP损伤的TEER值恢复至89.7%，并将FD-4旁细胞通透性从137.2%降至111.4%，屏障修复效果优于YPSe-I和YP。

Effect on F-actin distribution
荧光显微观察显示，YPSe-II能显著恢复NP导致的F-actin荧光强度减弱，促进细胞骨架重组。

Effect on expression of TJ-related genes and proteins
在mRNA水平，YPSe-II使ZO-1/claudin-1/occludin表达分别上调至0.90/0.78/0.83倍；蛋白水平上，三者表达量达1.86倍，显著改善TJ复合体完整性。

Effect on MAPK signaling pathway
YPSe-II可逆转NP诱导的p-p38(1.35→0.99倍)和p-JNK(1.27→0.85倍)mRNA过表达，Western blot显示其蛋白磷酸化水平降低54-72%，表明通过抑制MAPK通路激活发挥保护作用。

该研究首次揭示化学硒化可显著增强山药多糖的肠道保护效能。YPSe-II通过三重机制发挥作用：①直接清除ROS减轻氧化损伤；②上调TJ蛋白表达维护屏障完整性；③抑制MAPK通路过度激活。特别值得注意的是，硒化程度与生物活性呈正相关，这为设计高效肠道保护剂提供了明确的结构-活性关系指导。从应用角度看，这种硒化多糖既能应对环境污染物导致的肠道损伤，又避免了无机硒的毒性风险，在功能性食品和临床营养领域具有重要转化价值。未来研究可进一步探索其在动物模型中对肠道菌群-免疫轴的影响，以及与其他膳食成分的协同效应。