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肠道类器官在功能性食品研究中的平台价值2025-10-22 08:56:26

肠道类器官凭借其三维结构模拟和微生物共培养能力,已成为研究益生元、益生菌及营养补充剂等功能性食品作用机制的重要平台。在益生元研究方面,类器官模型被广泛应用于阐明膳食成分经由微生物调节肠道功能的路径。Duan等利用小鼠类器官证实岩藻糖可通过改变肠道菌群组成促进丙酸代谢,进而激活Wnt信号通路,加速肠干细胞增殖及分泌细胞分化。Jason等通过老年小鼠模型及结肠类器官量化分析证实,低聚半乳糖可通过富集拟杆菌和乳酸杆菌,提高肠道β-半乳糖苷酶活性,其介导的黏液厚度增加与肠道通透性降低的关联在类器官模型中得到精准验证。

类器官模型在解析益生菌或活性成分的作用机制中也提供关键依据。Choi等利用小鼠小肠类器官研究发现,发酵乳杆菌SLAM216的细胞外囊泡可促进类器官出芽,上调Lgr5等干细胞标志基因及紧密连接蛋白表达,为后生元作为新型益生菌制剂提供机制支持。营养补充剂通过直接或微生物介导的方式影响肠道功能,类器官模型为其活性验证提供生理相关平台。Martin等研究表明,在仔猪类器官中添加功能性氨基酸和葡萄多酚混合物可上调肠上皮分化标记基因Mucin2的表达,同时下调先天免疫相关基因白介素6的表达水平,该模型通过模拟肠上皮分化的生理微环境,揭示营养混合物通过调节上皮稳态促进肠道发育的分子机制。
 
类器官技术本身的创新也极大地提升功能性食品研究的精准度。例如,Makoto等已将无外源人肠道类器官成功用于评估葡萄糖、胆固醇等营养素的吸收动力学,发现表没食子儿茶素没食子酸酯可通过抑制SGLT1转运体减少葡萄糖吸收,为功能性食品的降糖活性筛选提供直接证据。
 
出自《肠道类器官的构建及其在食品营养方法学中的应用》作者刘畅,张雪纯 ,李涵。