增强的肠上皮共同培养模型与轨道机械刺激:在食品纳米毒理学中的概念验证应用

科学领域:

• * 在体外毒理学.
• * 肠道屏障模型
• *纳米粒子-表皮相互作用

背景情况:

• *目前的体外肠道模型缺乏生理机械力,限制了纳米毒理学研究的可靠性.
• *需要先进的模型来更好地模仿体内肠道环境.
• *现有的模型难以准确预测纳米粒子的行为和肠道内的影响.

研究的目的:

• * 开发一个增强的Caco-2/HT29-MTX-E12共同培养模型与轨道机械刺激.
• * 在动态肠道条件下研究纳米粒子相互作用和细胞反应.
• *为纳米毒理学研究建立一个更具生理相关性的平台.

主要方法:

• * 在静态和动态条件下与轨道机械刺激共同培养的建立.
• *评估屏障完整性,基因表达和共聚焦显微镜.
• * 圆顶形成的定量分析和二氧化 (TiO2) 纳米粒子在消化的食物矩阵中的影响的研究.

主要成果:

• *动态条件加速了上皮分化,在第14天 (vs. 21) 达到功能屏障特性.
• * 机械刺激增强了粘素的产生和杯状细胞的分化.
• *该模型检测到TiO2纳米颗粒的度依赖氧化应激,表明细胞功能障碍.

结论:

• * 增强的共同培养模型与机械刺激为纳米毒理学提供了一个更具生理相关性的平台.
• * 结合机械力导致更具代表性的细胞行为和现实的实验设置.
• * 该模型弥合了简单单一种和复杂的3D系统之间的差距,用于纳米粒子-表皮相互作用研究.