中国农大新闻网讯 近日，食品科学与营养工程学院国家果蔬加工工程技术研究中心胡小松、陈芳、季俊夫课题组在美国科学促进会（AAAS）期刊《Biomaterials Research》上发表题为《天然胃肠道稳定的豌豆2S蛋白多肽“最少壁材”及其对小肠粘液物理屏障渗透性的影响》（Natural Gastrointestinal Stable Pea Albumin Nanomicelles for Capsaicin Delivery and Their Effects for Enhanced Mucus Permeability at Small Intestine）的研究性论文。中国农业大学为第一完成单位，食品学院硕士研究生李祎铭和毛梦琪为该文章共同第一作者，季俊夫副教授为唯一通讯作者。
口服纳米体系已被广泛设计用于药物和生物活性化合物的递送，旨在提高其生物利用率和靶向特性。然而，天然递送材料仍面临着胃肠道不稳定及肠粘液物理屏障等潜在挑战。因此，开发“最少壁材”且同时具备良好肠道稳定性和粘液渗透性的纳米递送载体是未来的研究方向。
在本研究中，作者利用生物酶法定向调节豌豆2S蛋白分子量、一级结构和两亲性等特征，成功构建了具有优异肠道稳定性、小肠粘液渗透性和跨肠上皮细胞转运能力的纳米胶束，并通过多肽序列阐明了其自组装机制。随后进一步利用其丰富的强疏水肽成功负载辣椒素等疏水功能因子。结果显示筛选出的2S蛋白多肽递送体系不仅具有优异的物化稳定性，还能抵抗胰蛋白酶的消化降解。同时，作者通过Transwell渗透性支撑系统、多粒子追踪技术以及激光扫描共聚焦显微镜进一步研究了多肽颗粒在小肠粘液中的渗透效率、运动行为和三维分布。结果证明递送体系在肠道粘液中的运动不受限制，可以有效穿透粘液，使辣椒素的粘液渗透率提高300%以上，突显出其优异的克服粘液物理屏障的能力。最后，文章还阐述了多肽纳米体系能够克服P-gp介导的药物外排效应以及改变胞吞机制，显著提升辣椒素的细胞摄取量和跨胞转运速率。其中，跨胞转运过程涉及内质体酸化、内质网向高尔基体和高尔基体向质膜三种胞内转运途径，而不涉及细胞旁路的转运。
这项研究表明，豌豆2S蛋白多肽是一种很有前景的口服递送系统，它作为“单一壁材”可以实现肠道环境的稳态化递送，并快速渗透小肠黏液层实现功能因子的高效跨膜转运。以上工作得到了国家重点研发计划项目（2023YFF1104003）和国家自然科学基金委（32372360，32101983）的资助。
原文链接：https://spj.science.org/doi/10.34133/bmr.0065
日期：2024-11-11
