富硒灰树花多糖在Caco-2细胞模型中的吸收及在大鼠体内代谢动力学研究

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灰树花(Grifola frondosa)富含蛋白质、膳食纤维、多糖和微量元素等多种营养成分,其中多糖是其主要活性物质,具有免疫调节、抗氧化、抗肿瘤、降血糖和降血脂等生物活性。富硒灰树花多糖是一种有机硒化合物,兼具多糖和硒的双重生物活性。本课题组前期研究发现,从富硒灰树花子实体中提取分离纯化得到的富硒灰树花多糖(Se-GFP)具有较好的体内抗肿瘤活性,可以增强免疫抑制小鼠的免疫活性和抗氧化活性,而目前对Se-GFP在体外吸收和体内代谢动力学研究尚未见报道。因此本文通过建立结肠癌细胞(Caco-2)单层培养模型,研究Se-GFP在体外的转运和摄取;采用异硫氰酸荧光素(FITC)通过还原胺化反应对Se-GFP进行荧光标记,进行大鼠体内的代谢动力学研究,本研究可为多糖类化合物的吸收和代谢动力学研究与应用提供基础,具有较重要的理论和实际意义。主要研究内容如下:(1)采用Caco-2单层细胞培养模型,从富硒灰树花中多糖和硒两个方面研究富硒灰树花多糖(Se-GFP)的转运与摄取。结果表明,富硒灰树花多糖Se-GFP在Caco-2细胞中的转运具有时间和浓度依赖型,在肠腔侧(AP侧)比基底侧(BL侧)更容易转运,表观通透系数(Papp值)和转运率测定结果表明,Se-GFP是一种中等吸收的生物大分子,主要通过与内吞作用相同的途径穿透Caco-2细胞;Se-GFP在Caco-2细胞中的摄取具有时间和浓度依赖型,AP侧的摄取率显著高于BL侧;Se-GFP的摄取可能是一种大胞饮途径,是从细胞质到细胞核过程的积累;硒含量测定表明,有机硒Se-GFP较无机硒对照组(亚硒酸钠)更容易被吸收。(2)采用异硫氰酸荧光素对富硒灰树花多糖(Se-GFP)进行荧光标记,研究荧光标记富硒灰树花多糖(Se-GFP-FITC)在生物样品中的稳定性。实验结果表明,富硒灰树花多糖通过还原胺化反应连接上氨基,获得多糖-酪胺化合物(Se-GFP-Tyr);采用异硫氰酸荧光素对胺化后的多糖-酪胺化合物(Se-GFP-Tyr)进行荧光标记,获得荧光标记富硒灰树花多糖(Se-GFP-FITC),FITC的取代度为0.96%。Se-GFP-FITC纯化组分较为均一,峰型对称,分子量基本无变化,且没有游离的荧光素存在,表明富硒灰树花多糖荧光标记成功;体外稳定性试验结果表明,Se-GFP-FITC在磷酸盐缓冲溶液(PBS)中、大鼠空白血浆和尿液等体外介质中都具有良好的稳定性。可见,荧光标记富硒灰树花多糖可用于后续实验研究。(3)采用荧光定量分析检测方法,研究荧光标记富硒灰树花多糖(Se-GFP-FITC)在大鼠体内的代谢动力学。非房室模型拟合大鼠体内Se-GFP-FITC的血药浓度-时间数据结果表明,Se-GFP-FITC在大鼠体内的半衰期(t1/2)为16.92 h,达峰迟缓,且达到最大血药浓度所需时间(Tmax)、平均滞留时间(MRT)、表观分布容积(V)、清除率(CL)和t1/2值均与给药剂量无关,其中最大血药浓度(Cmax)和药时曲线面积(AUC(0-∞))分别与各剂量组成正相关,表明Se-GFP-FITC在大鼠体内呈线性代谢动力学特征;组织分布实验表明灌胃1 h后,Se-GFP-FITC能分布到大部分组织中,肠道中浓度最高,其次为胃和肝脏,灌胃24 h后Se-GFP-FITC在肝组织中的浓度最高,其次为肾、肌肉、肠道、胃和脑;排泄实验结果表明,大鼠经单次灌胃72 h后有83.87%的Se-GFP-FITC随粪便和尿液排出体外,且大多数是以粪便的形式排出。可见,该方法适用于Se-GFP-FITC大鼠体内代谢动力学的研究。综上所述,本文基于Caco-2细胞对富硒灰树花多糖Se-GFP在体外吸收进行研究,对还原胺化后的富硒灰树花多糖进行异硫氰酸荧光标记,研究荧光标记富硒灰树花多糖(Se-GFP-FITC)在大鼠体内的代谢动力学,可为多糖类化合物的吸收以及代谢动力学研究与应用提供基础。
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