细胞培养与分化
建立模拟肠道上皮的体外模型
将Caco-2和HT29-MTX细胞以7:3比例共培养于插入式培养皿中，分化21天，定期监测TEER。
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人工甜味剂与苹果和黑果越橘果汁提取物体外肠通透性和葡萄糖摄取测试
In Vitro Testing of Artificial Sweeteners with Apple and Chokeberry Fruit Juice Extracts for Intestinal Permeability and Glucose Uptake.
实验完整度
高包含细胞共培养模型、细胞毒性测定、TEER测量、通透性试验、葡萄糖摄取实验及qPCR基因表达分析等多个独立证据层级，并有功能验证和机制探究。
主要模型
Caco-2/HT29-MTX共培养肠上皮模型
重点核对
甜味剂浓度2 mM 果实提取物浓度1000 μg/mL 处理时间4小时 Caco-2与HT29-MTX细胞比例7:3 TEER值高于300 Ω cm²的插入式培养皿
摘要
高发的糖诱导肥胖和糖尿病等疾病迫使开发健康的软饮料替代品。富含有益多酚和甜味剂（而非糖）的果汁可能是一个合适的选择。本研究旨在探讨甜味剂糖精、环己基氨基磺酸盐、安赛蜜、阿斯巴甜和三氯蔗糖单独及与苹果和黑果越橘果汁提取物联合使用对人体肠道细胞的影响。为此，将Caco-2和HT29-MTX细胞共培养分化形成肠上皮，机制研究重点是肠屏障完整性与葡萄糖转运的关系。在体外系统中，糖精单独及与苹果提取物联合使用时显著增加了通透性，而苹果多酚增加了葡萄糖摄取。这种增加与葡萄糖转运体SGLT1、GLUT1和GLUT2表达的变化无关。相反，阿斯巴甜显著降低了TEER值，但苹果多酚可防止这种降低，而未影响通透性或葡萄糖摄取。因此，甜味剂可能影响人类肠道细胞的不同机制。总之，富含多酚的提取物可以减弱或增强甜味剂诱导的效应，因此是更健康的无糖饮料的有前途的添加剂。
实验结论
提炼研究问题、关键发现与证据，快速把握文章的核心贡献。
- 研究问题
- 人工甜味剂单独或与苹果和黑果越橘果汁提取物联合使用时，对肠道屏障通透性和葡萄糖摄取有何影响？
- 核心机制
- 糖精增加通透性，苹果多酚增加葡萄糖摄取，且不依赖葡萄糖转运体表达变化；阿斯巴甜降低TEER，但苹果多酚可预防该效应。
- 主要证据
- 在Caco-2/HT29-MTX共培养模型中，通过TEER测量、钠荧光素通透性试验和GOPOD葡萄糖摄取实验，以及qPCR分析葡萄糖转运体表达。
- 研究意义
- 富含多酚的提取物可以减弱或增强甜味剂诱导的效应，因此可作为更健康无糖饮料的有前途的添加剂。
研究路径
按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。
细胞毒性测定
确定甜味剂的非细胞毒性浓度
使用刃天青还原实验评估五种甜味剂在共培养细胞中的细胞毒性，确定EC80值。
屏障功能评估
评估甜味剂单独或与提取物联合对肠道屏障通透性的影响
测量TEER和钠荧光素转运，使用C10作为阳性对照。
葡萄糖摄取测量
评估甜味剂和提取物对葡萄糖转运的影响
使用GOPOD比色法测量基底外侧腔室的葡萄糖浓度。
基因表达分析
探讨甜味剂对葡萄糖转运体和抗氧化酶基因表达的影响
通过qPCR分析GLUT1、GLUT2、SGLT1、DPP4、CAT和SOD的mRNA表达。
研究方法
按研究目的归类文中使用的方法，便于定位所需技术。
验证样本或模型特征
验证分子表达变化
产品清单
| 实验环节 | 名称 | 品牌 | 货号 |
|---|---|---|---|
| 细胞培养 | 高糖DMEM培养基 | PAN Biotech | -- |
| 胎牛血清 | PAN Biotech | -- | |
| 青霉素-链霉素 | PAN Biotech | -- | |
| 非必需氨基酸 | PAN Biotech | -- | |
| Hanks平衡盐溶液 | PAN Biotech | -- | |
| Triton-X | Carl Roth | -- | |
| TC插入式培养皿 | Sarstedt | -- | |
| 96孔板 | Sarstedt | -- | |
| TEER测量 | STX1电极 | Millipore | -- |
| Millicell ERS-2设备 | Millipore | -- | |
| 荧光测量 | Infinite M200紫外可见分光光度计 | Tecan | -- |
| 葡萄糖测定 | D-葡萄糖测定试剂盒（GOPOD） | Elabscience | -- |
| RNA提取 | TRIzol试剂 | Thermo Fisher Scientific | -- |
| RNA质量检测 | Nanodrop One C分光光度计 | Thermo Fisher Scientific | -- |
| cDNA合成 | M-MLV逆转录酶试剂盒 | Thermo Fisher Scientific | -- |
| qPCR | 基于SYBR green的预混液 | -- | -- |
| QuantStudio3实时荧光定量PCR仪 | Thermo Fisher Scientific | -- | |
| 凝胶电泳 | 琼脂糖 | -- | -- |
| 1 kbp DNA分子量标准 | -- | -- | |
| 凝胶成像 | Imager iBright 1500成像系统 | Thermo Fisher Scientific | -- |
| 统计学分析 | Prism软件（版本10.1.1） | GraphPad | -- |
| 提取酚类化合物 | Amberlite XAD-7树脂 | Sigma-Aldrich | -- |
| 分离多酚 | Sartobind S离子交换纤维素膜 | Sartorius | -- |
| 甜味剂处理 | 糖精 | Sigma-Aldrich | -- |
| 安赛蜜 | Sigma-Aldrich | -- | |
| 阿斯巴甜 | Sigma-Aldrich | -- | |
| 三氯蔗糖 | Sigma-Aldrich | -- | |
| 阳性对照 | 癸酸 | Carl Roth | -- |
关键环节
汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。
| 环节 | 核对要点 |
|---|---|
| 细胞培养与分化 | 细胞比例7:3，分化时间21天，插入式培养皿规格 阅读提示：见Methods 2.4和2.6节 |
| 细胞毒性测定 | 甜味剂浓度范围，处理时间24小时，EC80值 阅读提示：见Methods 2.5节和Results 3.1节 |
| 屏障功能评估 | 甜味剂浓度2 mM，提取物浓度1000 μg/mL，处理时间4小时，钠荧光素浓度5 μM，阳性对照10 mM癸酸 阅读提示：见Methods 2.8节和2.9节 |
| 葡萄糖摄取测量 | 葡萄糖浓度10 mM，处理时间4小时，GOPOD试剂盒 阅读提示：见Methods 2.10节 |
| 基因表达分析 | 甜味剂浓度2 mM，处理时间4小时，参考基因18S 阅读提示：见Methods 2.11节和2.12节 |