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肠类器官对各类营养素消化吸收的研究进展2023-01-10 08:58:44

人体食物的消化吸收是一个极其复杂的过程,机体生长所需的营养素通过食物摄入后转化而来。目前越来越多的研究者通过体内实验和动物模型研究食物的消化吸收特性,但其存在成本昂贵、操作复杂且不可逆等缺点,相较之下,体外模型具有简便易行、可循环利用等优点。目前被广泛应用于食物营养素吸收特性的细胞主要有Caco-2细胞、T84细胞和HT-29细胞,这些细胞纯度高可长期培养,但肠道组织形态生理的相关性和肠道分化功能不能被充分体现,且在连续传代培养过程中易突变。

随着类器官技术的不断发展,肠类器官因包含多种细胞类型,具有肠器官的功能成为营养研究模式的热点,越来越多的研究者开始尝试将肠类器官模型应用于不同物质的营养特性研究。碳水化合物是细胞的主要组成成分及生命活动的供能物质。碳水化合物的消化吸收主要在小肠进行,食物中的碳水化合物在消化过程中,先在胰淀粉酶的作用下分解为双糖,再通过小肠刷状缘分泌的双糖酶进一步分解为单糖,然后通过特殊的转运蛋白吸收进入血液运输至身体各组织细胞最后被利用。单糖可通过被动或主动运输方式被肠细胞吸收并从肠细胞中排出。人类糖尿病等重大疾病与糖的摄入量高度相关,研究糖的体外模型对食品及医药行业具有重要意义,如通过体外模型分析不同生理条件下人体肠道对葡萄糖的吸收进而了解其营养需要量及能量的供需情况。
 
Hasan等利用类器官培养技术,以健康瘦人和病态肥胖患者的肠干细胞进行培养,证明了肥胖人群饮食中葡萄糖的吸收和糖异生的增加是由于肠道碳水化合物代谢相关重要载体与限速酶,如钠葡萄糖共转运载体、葡萄糖转运蛋白2和葡萄糖转运蛋白5,以及糖异生酶,如磷酸烯醇丙酮酸羧化激酶和葡萄糖6-磷酸酶的表达明显高于低葡萄糖吸收和缺乏糖异生酶的瘦人肠道。
 
出自《肠类器官应用于营养素吸收的研究进展》作者彭雅萱,段盛林,杨宗玲.