中國農(nóng)大新聞網(wǎng)訊 近日，食品科學與營養(yǎng)工程學院國家果蔬加工工程技術研究中心胡小松、陳芳、季俊夫課題組在美國科學促進會（AAAS）期刊《Biomaterials Research》上發(fā)表題為《天然胃腸道穩(wěn)定的豌豆2S蛋白多肽“最少壁材”及其對小腸粘液物理屏障滲透性的影響》（Natural Gastrointestinal Stable Pea Albumin Nanomicelles for Capsaicin Delivery and Their Effects for Enhanced Mucus Permeability at Small Intestine）的研究性論文。中國農(nóng)業(yè)大學為第一完成單位，食品學院碩士研究生李祎銘和毛夢琪為該文章共同第一作者，季俊夫副教授為唯一通訊作者。
口服納米體系已被廣泛設計用于藥物和生物活性化合物的遞送，旨在提高其生物利用率和靶向特性。然而，天然遞送材料仍面臨著胃腸道不穩(wěn)定及腸粘液物理屏障等潛在挑戰(zhàn)。因此，開發(fā)“最少壁材”且同時具備良好腸道穩(wěn)定性和粘液滲透性的納米遞送載體是未來的研究方向。
在本研究中，作者利用生物酶法定向調(diào)節(jié)豌豆2S蛋白分子量、一級結構和兩親性等特征，成功構建了具有優(yōu)異腸道穩(wěn)定性、小腸粘液滲透性和跨腸上皮細胞轉運能力的納米膠束，并通過多肽序列闡明了其自組裝機制。隨后進一步利用其豐富的強疏水肽成功負載辣椒素等疏水功能因子。結果顯示篩選出的2S蛋白多肽遞送體系不僅具有優(yōu)異的物化穩(wěn)定性，還能抵抗胰蛋白酶的消化降解。同時，作者通過Transwell滲透性支撐系統(tǒng)、多粒子追蹤技術以及激光掃描共聚焦顯微鏡進一步研究了多肽顆粒在小腸粘液中的滲透效率、運動行為和三維分布。結果證明遞送體系在腸道粘液中的運動不受限制，可以有效穿透粘液，使辣椒素的粘液滲透率提高300%以上，突顯出其優(yōu)異的克服粘液物理屏障的能力。最后，文章還闡述了多肽納米體系能夠克服P-gp介導的藥物外排效應以及改變胞吞機制，顯著提升辣椒素的細胞攝取量和跨胞轉運速率。其中，跨胞轉運過程涉及內(nèi)質(zhì)體酸化、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向高爾基體和高爾基體向質(zhì)膜三種胞內(nèi)轉運途徑，而不涉及細胞旁路的轉運。
這項研究表明，豌豆2S蛋白多肽是一種很有前景的口服遞送系統(tǒng)，它作為“單一壁材”可以實現(xiàn)腸道環(huán)境的穩(wěn)態(tài)化遞送，并快速滲透小腸黏液層實現(xiàn)功能因子的高效跨膜轉運。以上工作得到了國家重點研發(fā)計劃項目（2023YFF1104003）和國家自然科學基金委（32372360，32101983）的資助。
原文鏈接：https://spj.science.org/doi/10.34133/bmr.0065
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