免费在线亚洲欧美,国产成人精品一区二区三区视频,精品欧美日韩精品

國家納米中心查瑞濤、北地周風山、中國農科院杜然、南科大蔣興宇《ACS Nano》：配體修飾的金納米顆粒對腸道線粒體的調控與應用

2023-07-19 來源：高分子科技

腸道代謝相關疾病，如便秘、炎癥性腸病、腸易激綜合征、肥胖和結腸癌癥，可能與腸道線粒體功能障礙有關。維持或提高腸上皮細胞線粒體功能對促進腸道運動、改善營養吸收、維持腸道代謝具有非常重要的意義，有助于預防或治療腸道相關疾病。探索與開發新的藥物增強腸道線粒體的功能來預防和治療腸道相關疾病具有重要的意義。表面修飾的金納米顆粒能夠改善線粒體功能來治療或預防疾病。但到目前為止，金納米顆粒（Au NPs）對腸道線粒體的調控作用，特別是關于線粒體信號通路的研究較少。

為解決以上問題，國家納米科學中心查瑞濤、中國農業科學院深圳農業基因組研究所杜然、地大周風山和南方科技大學蔣興宇等合作研究不同不同小分子配體修飾Au NPs對腸道線粒體和機械屏障的調節作用及其在腸道代謝相關疾病方面的應用。4,6-二氨基-2-巰基嘧啶修飾的金納米顆粒（D-Au NPs）能夠過激活AMPK/PGC-1α信號通路及其下游蛋白（UCP2和DRP1）來改善線粒體形態、提高線粒體膜電位、增加細胞內ATP含量和降低線粒體內ROS含量，進而增加腸道緊密連接蛋白（ZO-1和Occludin）的表達（圖1），進而提高腸道蠕動能力和修復腸道機械屏障以干預便秘的發生。

圖1 D-Au NPs通過激活AMPK/PGC-1α信號通路對腸機械屏障的調節作用的示意圖

D-Au NPs比其他Au NPs和抗生素組具有更好的生物相容性，能夠改善細胞增殖和遷移。（圖2）。

圖2 Au NPs對細胞狀態的影響

D-Au NPs可以改善MODE-K細胞中線粒體的平均支化長度，維持線粒體的超微結構完整（圖3），同時D-Au NPs可以提高MODE-K細胞中的MMP和ATP含量，維持MODE-K細胞中mtROS的低穩態濃度（圖4）。

圖3 Au NPs對細胞線粒體形貌的影響

圖4 Au NPs對細胞線粒體功能的影響

AMPK、PGC-1α、UCP2和DRP1是與線粒體功能相關的四個早期相應基因。D-Au NPs處理MODE-K細胞1 h會增加AMPK、PGC-1α和UCP2的表達量和降低DRP1的表達量。隨著處理時間延長至24 h，D-Au NPs組中AMPK、PGC-1α、UCP2和DRP1的表達量與對照組無顯著性差異。因此，D-Au NPs可以在短期內通過激活AMPK/PGC-1α信號通路增加MMP和ATP含量，降低ROS含量，并維持腸細胞中線粒體的絲狀結構，進而增加腸緊密連接蛋白（ZO-1和Occludin）的表達，有效改善小鼠的腸機械屏障（圖5）。

圖5 D-Au NPs對AMPK、PGC-1α、UCP2和DRP1 mRNA表達量的影響

D-Au NPs改善腸功能可以顯著增強腸動力，進而治療便秘。便秘組小鼠腸道線粒體出現明顯的氧化應激損傷，表現為SOD、GSH和ICDHm含量降低。而D-Au NPs可以顯著提高抗氧化水平和清除自由基。便秘組AMPK、PGC-1α和DRP1的表達水平降低，UCP2的表達水平升高。D-Au NPs可以激活AMPK/PGC-1α信號通路，以改善腸道線粒體并緩解便秘（圖6）。因此，D-Au NPs有可能作為線粒體調節劑干預線粒體相關疾病的發生。

圖6 Au NPs通過調節腸上皮線粒體治療便秘小鼠

以上研究工作近期以“Ligand-Modified Gold Nanoparticles as Mitochondrial Modulators: Regulation of Intestinal Barrier and Therapy for Constipation”為題發表在ACS Nano上。研究工作的第一作者為國家納米科學中心和中國地質大學（北京）聯合培養博士研究生郝文帥，通訊作者為國家納米科學中心查瑞濤、中國農業科學院深圳農業基因組研究所杜然、中國地質大學（北京）周風山和南方科技大學蔣興宇。該工作得到了國家自然科學基金（32171397、21875050、32071390和81730051）等的支持。

論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c01656

版權與免責聲明：中國聚合物網原創文章。刊物或媒體如需轉載，請聯系郵箱：info@polymer.cn，并請注明出處。

（責任編輯：xu）

【大中小】【打印】【關閉】

誠邀關注高分子科技

更多>>最新資訊

更多>>科教新聞

国产精品igao视频网网址不卡日韩,亚洲综合在线电影,亚洲婷婷丁香,黄色在线网站噜噜噜

誠邀關注高分子科技