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微量金属在怀孕和早期胚胎发育中的重要性2025-03-25 08:55:02

怀孕和早期胚胎发育期间的铁、锌、铜和锰等微量金属摄入量对脑部发育至关重要。微量金属对于各种器官中的作用可以用类器官来模拟。肠道类器官最近被证明在结构上受锌元素生物利用度的影响。肠道类器官在锌缺乏条件下生长发育导致了绒毛/隐窝样结构形成的减少,锌的缺失很可能与胃肠道类器官中的细胞黏附和屏障形成受损相关。

与功能食品研究中的动物模型相比,肠道类器官中包含多种不同类型的肠道细胞(如上皮细胞、内分泌细胞、免疫细胞等),这些细胞在3D环境中能够相互作用,模拟更复杂的生理过程,而2D细胞培养通常只能提供单一类型的细胞或有限的细胞间互动。由于类器官具有类似肠道的结构,可以更好地模拟食品和添加剂的吸收过程,尤其是对于肠道屏障的研究,能反映不同食品成分对肠道屏障的影响(例如肠道渗透性、炎症反应等)。由此,未来研究可以结合肠道类器官模型,以研究感兴趣的功能性食品化合物的吸收行为。
 
肝脏类器官模型可以用于模拟肝脏疾病,如非酒精性脂肪肝病和酒精性肝病。这两种疾病虽在发病机制上有所不同,但都涉及脂肪代谢紊乱、肝细胞损伤以及炎症反应等关键因素。通过在培养系统中添加游离脂肪酸、胰岛素以及单糖,可以初步模拟肝脏的脂肪变性。例如,Ramli等人利用人多能干细胞在体外诱导分化形成包含类肝细胞、星形细胞、胆管细胞的复杂类器官体,通过在培养的系统内添加游离脂肪酸,模拟了脂肪肝炎的主要特征。上述使用肝脏类器官建立的疾病模型可以在食品研究中提供不同的应用效果,帮助筛选有助于肝脏健康的食品成分,并为预防和治疗相关疾病提供理论依据。
 
出自《类器官在食品科学研究中的应用进展 》作者:马爱进,白如进,周军君.