ACS Nano—方亚鹏教授课题组发文揭示抗性淀粉纳米颗粒 诱导小鼠结肠炎的分子机制
近日,食品科学与工程系方亚鹏教授课题组在ACS Nano杂志在线发表了题为“Resistant Starch Nanoparticles Induce Colitis through Lysosomal Exocytosis in Mice”的研究论文。该论文揭示了抗性淀粉纳米颗粒的细胞吸收机制及其在小鼠体内通过溶酶体胞吐引发结肠炎的分子机制。这项研究为食品源(抗性淀粉)纳米颗粒的安全性及功能性研究提供了新视角。
随着抗性淀粉(RS)在食品领域的广泛应用,它所带来的健康益处已经备受关注。然而,尽管抗性淀粉对维持肠道健康有许多积极作用,其潜在的安全性问题仍未得到深入研究。本研究发现,纳米级抗性淀粉颗粒(RSNs)可通过大分子胞饮、网格蛋白和小窝蛋白介导的内吞作用进入肠上皮细胞。随后,RSNs被运输到溶酶体内并激活TRPML1通道,导致溶酶体钙离子释放, TFEB信号通路被激活,继而触发溶酶体胞吐,将RSNs排至胞外。进一步研究发现,该过程可引起肠道黏膜屏障受损、肠上皮杯状细胞数量减少、紧密连接蛋白表达下降及肠道菌群失衡等一系列肠屏障损伤生物学效应,并最终诱发结肠炎。
这项研究为食品抗性淀粉及其衍生物的体内安全性评估提供了理论依据。该研究也提醒我们,长时间暴露于食物中的纳米颗粒可能对肠道健康带来不利影响,未来食品的研发需更加全面的考虑纳米颗粒的使用及其对机体代谢的长期潜在影响。
食品科学与工程系博士生彭成璐为论文第一作者,鲁伟副研究员和方亚鹏教授为论文共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金联合基金重点项目、国家重点研发计划等项目资助。
论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c10481
图1 RSNs通过溶酶体胞吐诱导小鼠结肠炎的分子机制示意图
论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c10481