纳豆激酶肠道吸收特性及溶栓活性研究

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纳豆激酶(Nattokinase,NK)是一种分子量约为28 k Da的丝氨酸蛋白酶,由275个氨基酸并按照固定的排列方式组成,最早是由日本学者从日本传统食品纳豆中提取纯化,首次发现并命名,可降解纤维蛋白。由于纳豆能够降低血液内的胆固醇水平,降低血压,抑制骨质疏松症并对身体有益,因此被认为是一种功能性食物。纳豆激酶被认为是在纳豆中发现的最有效的功能成分之一,推荐每日口服剂量为2000纤维蛋白降解单位(FU)。纳豆激酶是一种很强的纤溶酶,与其他纤溶酶相比具有能够口服、半衰期长、活性高、无毒副作用和成本低等优点。有研究显示,纳豆激酶能够口服通过小肠吸收而进入到血液循环中,但对于纳豆激酶是如何被小肠吸收进入血液循环中并能保持原有的生物活性有待进一步的深入研究。本研究主要建立了Caco-2细胞单层模型、肠道外翻体外培养模型和体内肠环结扎灌注模型进一步探究了纳豆激酶通过小肠的吸收特性和转运机制。本研究主要包括引言和四个章节。其中引言部分对于纳豆激酶、纳豆激酶的溶栓机制、纳豆激酶的研究现状及本实验中用到的方法原理进行文献综述,为后续研究提供了理论支撑。第一章通过MTT毒性试验及乳酸脱氢酶释放(LDH)试验确定纳豆激酶对Caco-2细胞无毒性并且不会破坏细胞膜的完整性。通过流式细胞仪和荧光显微镜试验测定了Caco-2细胞对纳豆激酶的吸收情况,Caco-2细胞经低温处理后纳豆激酶的吸收量会有所降低。第二章成功建立了Caco-2细胞单层模型,测定跨膜电阻值(TEER)值为(652±36)Ω·cm~2和碱性磷酸酶(AKP)活性比值为2.01确定Caco-2细胞单层模型完整性和极性符合标准。通过AP侧到BL侧及BL侧到AP侧两个方向研究纳豆激酶跨Caco-2细胞单层模型的转运情况,通过加入氯丙嗪、制霉菌素和EIPA三种不同的内吞抑制剂探究了纳豆激酶的吸收转运机制。第三章通过建立肠道外翻体外培养模型和体内肠环结扎灌注模型分别在体内和体外验证纳豆激酶通过小肠的吸收特性。最后,在第六章陈述了本研究的结论,反思研究的不足之处并对未来作出了合理展望。本研究主要得出以下四个结论:1.纳豆激酶对Caco-2细胞无毒性且Caco-2细胞对纳豆激酶的吸收是一个时间和能量依赖的过程。2.纳豆激酶跨Caco-2细胞单层模型的转运量均随时间而增加且与纳豆激酶的浓度呈正比,计算Papp值均大于1×10-6cm/s,说明纳豆激酶是一种吸收良好的生物大分子。3.纳豆激酶跨Caco-2细胞单层的转运涉及了巨胞饮途径和网格蛋白或细胞膜穴样凹陷(或脂筏)介导的相关途径。4.体外大鼠肠外翻培养模型确定纳豆激酶能够通过小肠吸收并具有溶解血栓的活性,吸收量随时间增加。5.在体内肠环结扎灌注模型验证纳豆激酶能够穿透小肠壁进而被吸收进入体内。本研究的意义在于对纳豆激酶的口服吸收有了全面的认识,为纳豆激酶的临床应用提供了理论依据。明确了纳豆激酶能够通过小肠吸收进入体内发挥溶栓活性及其吸收机制。
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