中國(guó)農(nóng)大新聞網(wǎng)訊 近日，食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院國(guó)家果蔬加工工程技術(shù)研究中心胡小松、陳芳、季俊夫課題組在美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)（AAAS）期刊《Biomaterials Research》上發(fā)表題為《天然胃腸道穩(wěn)定的豌豆2S蛋白多肽“最少壁材”及其對(duì)小腸粘液物理屏障滲透性的影響》（Natural Gastrointestinal Stable Pea Albumin Nanomicelles for Capsaicin Delivery and Their Effects for Enhanced Mucus Permeability at Small Intestine）的研究性論文。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)為第一完成單位，食品學(xué)院碩士研究生李祎銘和毛夢(mèng)琪為該文章共同第一作者，季俊夫副教授為唯一通訊作者。
口服納米體系已被廣泛設(shè)計(jì)用于藥物和生物活性化合物的遞送，旨在提高其生物利用率和靶向特性。然而，天然遞送材料仍面臨著胃腸道不穩(wěn)定及腸粘液物理屏障等潛在挑戰(zhàn)。因此，開(kāi)發(fā)“最少壁材”且同時(shí)具備良好腸道穩(wěn)定性和粘液滲透性的納米遞送載體是未來(lái)的研究方向。
在本研究中，作者利用生物酶法定向調(diào)節(jié)豌豆2S蛋白分子量、一級(jí)結(jié)構(gòu)和兩親性等特征，成功構(gòu)建了具有優(yōu)異腸道穩(wěn)定性、小腸粘液滲透性和跨腸上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)能力的納米膠束，并通過(guò)多肽序列闡明了其自組裝機(jī)制。隨后進(jìn)一步利用其豐富的強(qiáng)疏水肽成功負(fù)載辣椒素等疏水功能因子。結(jié)果顯示篩選出的2S蛋白多肽遞送體系不僅具有優(yōu)異的物化穩(wěn)定性，還能抵抗胰蛋白酶的消化降解。同時(shí)，作者通過(guò)Transwell滲透性支撐系統(tǒng)、多粒子追蹤技術(shù)以及激光掃描共聚焦顯微鏡進(jìn)一步研究了多肽顆粒在小腸粘液中的滲透效率、運(yùn)動(dòng)行為和三維分布。結(jié)果證明遞送體系在腸道粘液中的運(yùn)動(dòng)不受限制，可以有效穿透粘液，使辣椒素的粘液滲透率提高300%以上，突顯出其優(yōu)異的克服粘液物理屏障的能力。最后，文章還闡述了多肽納米體系能夠克服P-gp介導(dǎo)的藥物外排效應(yīng)以及改變胞吞機(jī)制，顯著提升辣椒素的細(xì)胞攝取量和跨胞轉(zhuǎn)運(yùn)速率。其中，跨胞轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程涉及內(nèi)質(zhì)體酸化、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向高爾基體和高爾基體向質(zhì)膜三種胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)途徑，而不涉及細(xì)胞旁路的轉(zhuǎn)運(yùn)。
這項(xiàng)研究表明，豌豆2S蛋白多肽是一種很有前景的口服遞送系統(tǒng)，它作為“單一壁材”可以實(shí)現(xiàn)腸道環(huán)境的穩(wěn)態(tài)化遞送，并快速滲透小腸黏液層實(shí)現(xiàn)功能因子的高效跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。以上工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2023YFF1104003）和國(guó)家自然科學(xué)基金委（32372360，32101983）的資助。
原文鏈接：https://spj.science.org/doi/10.34133/bmr.0065
日期：2024-11-11
口服納米體系已被廣泛設(shè)計(jì)用于藥物和生物活性化合物的遞送，旨在提高其生物利用率和靶向特性。然而，天然遞送材料仍面臨著胃腸道不穩(wěn)定及腸粘液物理屏障等潛在挑戰(zhàn)。因此，開(kāi)發(fā)“最少壁材”且同時(shí)具備良好腸道穩(wěn)定性和粘液滲透性的納米遞送載體是未來(lái)的研究方向。
在本研究中，作者利用生物酶法定向調(diào)節(jié)豌豆2S蛋白分子量、一級(jí)結(jié)構(gòu)和兩親性等特征，成功構(gòu)建了具有優(yōu)異腸道穩(wěn)定性、小腸粘液滲透性和跨腸上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)能力的納米膠束，并通過(guò)多肽序列闡明了其自組裝機(jī)制。隨后進(jìn)一步利用其豐富的強(qiáng)疏水肽成功負(fù)載辣椒素等疏水功能因子。結(jié)果顯示篩選出的2S蛋白多肽遞送體系不僅具有優(yōu)異的物化穩(wěn)定性，還能抵抗胰蛋白酶的消化降解。同時(shí)，作者通過(guò)Transwell滲透性支撐系統(tǒng)、多粒子追蹤技術(shù)以及激光掃描共聚焦顯微鏡進(jìn)一步研究了多肽顆粒在小腸粘液中的滲透效率、運(yùn)動(dòng)行為和三維分布。結(jié)果證明遞送體系在腸道粘液中的運(yùn)動(dòng)不受限制，可以有效穿透粘液，使辣椒素的粘液滲透率提高300%以上，突顯出其優(yōu)異的克服粘液物理屏障的能力。最后，文章還闡述了多肽納米體系能夠克服P-gp介導(dǎo)的藥物外排效應(yīng)以及改變胞吞機(jī)制，顯著提升辣椒素的細(xì)胞攝取量和跨胞轉(zhuǎn)運(yùn)速率。其中，跨胞轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程涉及內(nèi)質(zhì)體酸化、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向高爾基體和高爾基體向質(zhì)膜三種胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)途徑，而不涉及細(xì)胞旁路的轉(zhuǎn)運(yùn)。
這項(xiàng)研究表明，豌豆2S蛋白多肽是一種很有前景的口服遞送系統(tǒng)，它作為“單一壁材”可以實(shí)現(xiàn)腸道環(huán)境的穩(wěn)態(tài)化遞送，并快速滲透小腸黏液層實(shí)現(xiàn)功能因子的高效跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。以上工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2023YFF1104003）和國(guó)家自然科學(xué)基金委（32372360，32101983）的資助。
原文鏈接：https://spj.science.org/doi/10.34133/bmr.0065
日期：2024-11-11
