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果胶甲基酯化程度依赖性保护机制:低甲氧基柠檬果胶抑制念珠菌溶素诱导的肠道屏障损伤及炎症反应
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月25日 来源:Food Hydrocolloids for Health 4.6
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本研究针对炎症性肠病(IBD)中念珠菌溶素(CaLysin)破坏肠道屏障的关键病理机制,通过体外实验证实柠檬来源的低(DM18)与高(DM88)甲基酯化度果胶能显著减轻CaLysin诱导的T84细胞屏障损伤,下调IL-8/IL-33等促炎因子,上调Claudin-1/Occludin等紧密连接蛋白,首次揭示果胶甲基酯化程度(DM)依赖性的黏膜保护作用,为IBD膳食干预提供新策略。
肠道作为人体最大的免疫器官,其屏障完整性对维持健康至关重要。然而在炎症性肠病(IBD)患者中,白色念珠菌(Candida albicans)异常增殖分泌的念珠菌溶素(CaLysin)会破坏上皮紧密连接(TJs),诱发"肠漏"和慢性炎症。这种真菌毒素通过形成膜孔导致钙离子内流,不仅直接损伤上皮细胞,还激活TLR2/NF-κB通路产生IL-8、IL-33等促炎因子,形成恶性循环。尽管现有研究聚焦于细菌菌群失调,但真菌毒素对IBD的贡献机制及防护策略仍是空白。
荷兰格罗宁根大学医学中心(University Medical Center Groningen)与智利大学(Universidad de Chile)的联合研究团队在《Food Hydrocolloids for Health》发表重要成果,首次系统评估不同甲基酯化度(Degree of Methyl-esterification, DM)的柠檬果胶对CaLysin诱导的肠上皮损伤的保护作用。研究人员采用柠檬来源的低(DM18)与高(DM88)甲基酯化果胶,通过电细胞阻抗传感(ECIS)技术、乳酸脱氢酶(LDH)释放检测、免疫荧光染色和Luminex多重细胞因子检测等关键技术,在T84肠上皮细胞模型中揭示果胶的黏膜保护机制。
研究结果显示:屏障功能方面,ECIS检测证实DM18和DM88预处理均能完全阻止CaLysin诱导的跨上皮电阻下降,其中DM18效果更显著。细胞保护实验中,两种果胶使LDH释放降低至对照水平,且DM18更有效抑制ALDH释放。分子机制上,qPCR和免疫荧光显示DM18显著上调紧密连接蛋白Claudin-1、Occludin和ZO-1的mRNA及蛋白表达,其中Claudin-1表达增加2.1倍。炎症调控方面,DM18使CaLysin诱导的IL-8分泌从3422 pg/mL降至2213 pg/mL,IL-33从864 pg/mL降至277 pg/mL。值得注意的是,DM18还特异性上调组织修复标志物ALDH1A1(2.6倍)和AREG(1.1倍),展现多靶点保护特性。
讨论部分强调,低DM果胶通过双重机制发挥作用:物理层面通过钙离子依赖性凝胶形成保护膜,阻断CaLysin与上皮直接接触;分子层面通过调控TLR2信号抑制NF-κB通路,减少促炎因子产生。这种DM依赖性效应与果胶结构密切相关——低DM果胶含有更多游离羧基,既能增强钙离子螯合能力,又利于与上皮细胞表面受体相互作用。该研究突破传统膳食纤维依赖微生物发酵的认知局限,证明果胶可直接作用于上皮细胞,为IBD急性发作期(此时菌群代谢能力低下)的营养干预提供新思路。未来研究可探索果胶与其他生物活性成分的协同效应,以及在不同IBD亚型中的应用潜力。
这项创新性工作不仅阐明膳食纤维结构-功能关系,还为开发靶向真菌毒素的精准营养策略奠定基础。鉴于果胶已被FDA认定为安全物质(GRAS),其临床转化前景广阔,有望成为IBD患者黏膜修复的辅助治疗手段。研究同时提示监测IBD患者肠道真菌群落及毒素水平的重要性,为个性化膳食干预提供理论依据。
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