文献标题：Prophylactic supplementation with biogenic selenium nanoparticles mitigated intestinal barrier oxidative damage through suppressing epithelial-immune crosstalk with gut-on-a-chip

DOI：10.1016/j.jare.2025.04.023

发表期刊：Journal of Advanced Research

影响因子：17.1

发表时间：2025/4/20  

作者单位：西北工业大学

引用产品：

U96-9810E  Porcine IL-18 ELISA Kit

U96-3716E  Human TNF-α ELISA Kit

文献摘要：引言：生物源性硒纳米颗粒（SeNPs）因其多重生物活性及独特的理化性质，已成为调控氧化还原反应与免疫应答等生物学过程的新型潜在调节剂。目的：本研究旨在利用肠芯片（gut-on-a-chip）模型探究SeNPs在肠道上皮细胞中的摄取与代谢机制，并阐明其对肠道屏障功能的保护作用。方法：我们构建了一种肠芯片模型，以模拟肠道的关键结构与微环境特征，用于研究百草枯（Diquat）诱导的氧化应激对肠道上皮屏障功能及免疫稳态的影响，以及SeNPs的调控作用；并通过小鼠和早期断奶仔猪模型予以验证。结果：生物源性SeNPs可通过网格蛋白（clathrin）和小窝蛋白（caveolae）介导的内吞途径被IPEC-J2细胞有效摄取，并在胞内进一步代谢为硒代半胱氨酸（selenocystine）及微量亚硒酸盐（selenite），继而参与抗氧化硒酶的合成。肠芯片模型证实，Diquat诱导的氧化应激显著破坏肠道上皮屏障完整性，并损伤绒毛样结构。此外，IPEC-J2细胞中氧化应激可激活肠道黏膜肥大细胞（MCs），促使其释放IL-1β与TNF-α，进而加剧IPEC-J2细胞氧化应激并导致过量活性氧（ROS）生成。然而，SeNPs干预可提高细胞硒含量及抗氧化硒酶活性，调控AMPK/NLRP3/Nrf2信号通路，有效缓解氧化应激、维持线粒体稳态，并抑制促炎因子表达。小鼠及早期断奶仔猪模型进一步证实，SeNPs可上调空肠硒蛋白表达、抑制MCs活化、抑制细胞焦亡，最终对肠道屏障氧化损伤发挥有效保护作用。结论：上述结果表明，生物源性SeNPs通过增强抗氧化酶防御体系、维持线粒体稳态、抑制炎症细胞与肠道上皮细胞间的相互作用，从而保护肠道上皮屏障免受氧化应激损伤。