利用Caco-2和THP-1共培养模式分析卡拉胶的致炎作用【开题报告】.doc

1、毕业论文开题报告生物技术利用CACO2和THP1共培养模式分析卡拉胶的致炎作用一、选题的背景与意义卡拉胶（也称鹿角藻胶或鹿角菜胶，英文名CARRAGEEN）是存在于海洋红藻纲的麒麟菜属、角叉菜属、杉藻属和沙菜属等细胞壁中硫酸多糖，因硫酸基团和内醚键位置不同，现已分为七种类型卡拉胶、和型，其中、和卡拉胶的应用最为广泛。它具有独特的生物学性质，可以制成亲水胶体、凝胶、增稠、乳化、成膜、稳定分散剂等，因此受到食品、日用化工和医药等行业的青睐。近年来，我国已将卡拉胶列入食品添加剂目录，且它也已列入联合国粮农组织和世界卫生组织食用标准用量说明书，其应用前景非常广阔。但是，有研究表明卡拉胶可以引起动物的致

2、炎致癌反应，并能促进结肠上皮细胞产生炎症因子。但由于卡拉胶的致炎机制尚不确定，导致它的使用安全性在国际上存在很大争议。本试验利用CACO2和THP1细胞体外共培养模式，作为肠道炎症研究的细胞模型的基础上，通过ELISA试验检测免疫因子的分泌变化，初步判断能引起免疫反应的卡拉胶的在体内发挥免疫反应的过程。阐明这类物质的使用限度及非安全性来源。研究领域将成为目前国际上关于卡拉胶的致炎模型使用、食品安全评价和海洋藻类多糖应用前景的焦点。本实验的研究结果对推动卡拉胶在食品添加剂行业的重新定位提供帮助，对确定卡拉胶在食品添加剂中的使用种类、使用剂量具有参考价值；而炎症机理的初步探索将为今后进一步研究卡拉

3、胶致炎机理提供新的依据；同时，也给海藻寡糖或多糖在医药领域的应用提供了可开拓的空间和安全性的指导。二、研究的基本内容与拟解决的主要问题1、建立CACO2和THP1细胞共培养模型在体内肠系统中，分布着结肠上皮细胞和人巨噬细胞，当肠道受到致炎物质刺激时，首先表现为肠上皮单层细胞完整性的破坏并导致细胞因子IL8的分泌增加，IL8是一种强而有力的中性粒细胞趋化和活化因子，是介导由TNF引发炎症的主要因子。在炎症因子IL8的刺激下巨噬细胞分泌TNF增加，TNF可诱导结肠上皮细胞凋亡及增加炎症因子表达的作用，从而进一步引发肠道的炎症反应；当在TNF抗体或消炎药物的作用下，检测到IL8和TNF的分泌受到抑制

4、。本研究利用CACO2和THP1细胞共培养模型模仿在体内的肠道炎症，用来研究卡拉胶的致炎作用。2、以炎症相关因子肿瘤坏死因子TNF和白细胞介素8IL8的产生和变化为指标，细胞经不同卡拉胶处理后1）利用ELISA试验（酶联免疫吸附试验定量检测THP1细胞分泌TNF因子的能力和CACO2细胞分泌IL8因子的能力；2）综合分析不同结构的卡拉胶处理后，各因子的变化，评判其致炎机理。3、拟解决的主要问题卡拉胶致炎作用的方式三、研究的方法与技术路线（一）研究方法1CACO2和THP1细胞共培养模型在MILLICELL上培养CACO2细胞，是CACO2细胞生长成片，形成致密的膜状结构。下层细胞培养板上培养T

5、HP1细胞。构建成如下模型空白对照组上层MILLICELL上培养CACO2细胞，下层细胞培养板上饲养THP1细胞，不用卡拉胶样品处理，用ELISA检测上层细胞分泌IL8的情况和下层细胞分泌TNF的情况；实验组上层MILLICELL上培养CACO2细胞，下层细胞培养板上饲养THP1细胞。用卡拉胶样品处理上层CACO2，用ELISA检测上层细胞分泌IL8的情况和下层细胞分泌TNF的情况；阴性对照组上层MILLICELL上培养CACO2细胞，下层细胞培养板上没有细胞，用卡拉胶样品处理上层CACO2，用ELISA检测上层细胞分泌IL8的情况。2用共培养模型分析卡拉胶致炎作用以各炎症相关因子的产生和变化

6、为指标，细胞经不同卡拉胶处理后1）以酶联免疫吸附试验ELISA检测培养液中肿瘤坏死因子TNF和白细胞介素8IL8来检测THP1和CACO2细胞分泌因子的能力；2）综合分析不同结构的卡拉胶处理后，各因子的变化，评判其致炎情况；3）确定易引起炎症损伤的卡拉胶的致炎方式。（二）技术路线四、研究的总体安排与进度2010年11月到2011年01月查阅文献、资料，准备实验中要用的材料和仪器。2011年01月到2011年02月进行实验和外文文献的翻译。2011年02月到2011年04月完成毕业论文。2011年05月准备毕业论文答辩。五、主要参考文献1周革非,邢荣莲,孙利芹,等不同分子量的角叉菜CHONDRU

7、SOCELLATUS卡拉胶的抗氧化活性术J海洋与湖沼,2009,5405455492何新益,殷七荣,张兴全卡拉胶的特性与应用J食品工业,2002,33031卡拉胶样品ELISA检测上层细胞分泌IL8的情况和下层细胞分泌TNF的情况CACO2和THP1细胞共培养模型引起炎症损伤的机理细胞毒检测统计分析3周卫国,王文智卡拉胶的生产及应用C学术交流论文,2006,31621644胡亚芹,竺美卡拉胶及其结构研究进展J海洋湖沼通报,2005,1951035袁华茂卡拉胶寡糖与衍生物的制备及生物活性研究C中国科学院海洋研究所,博士论文,20056徐强,管华诗卡拉胶研究的发展及现状J青岛海洋大学学报,1995

8、,S11171247尚一平卡拉胶的性能及其在肉类工业中的应用J肉类工业,2006,1231328梁国珍,陈文谱卡拉胶特性及其在乳制品加工中的应用J怀化学院学报,2008,253559ARITOFT,DIPSEN,RMADSEN,FETALINTERACTIONBETWEENCARRAGEENANSANDMILKPROTEINSAMICROSTRUCTURALANDRHEOLOGICALSTUDYBIOMACROMOLECULESJ2007,872973610IZYDORCZYK,MCUI,SWWANG,QPOLYSACCHARIDESGUMSSTRUCTURES,FUNCTIONALPROPE

9、RTIES,ANDAPPLICATION,INFOODCARBOHYDRATESMFIRSTDITIONED,CUI,SW,EDTAYLORFENNEMA,OR,ED,MARCELDEKKER,INCNEWYORK,199621125513陶慧娜,孙涛卡拉胶及其衍生物的生物活性研究进展A安徽农业学,2008,197967796814王长云,管华诗多糖抗病毒作用研究进展卡拉胶及其抗病毒作用J生物工程进展,2000,33942,4815CHENGAC，CHENYY，CHENJCDIETARYADMINISRATIONOFSODIUMALGINATEANDKEAMAGEENANENHANCESTHE

10、INNATEIMMUNERESPONSEOFBROWNMARBLEDGROUPEREPINEPHELUSFUSCOGUTTATUSANDRESISTANCEAGAINSTVIBRIOALGINOLYTICUSJVETERINARYIMMUNOLOGYANDIMMUNOPATHOLOGY,2008,12120621516中华人民共和国国家标准食品添加剂一卡拉胶M北京中国标准出版社199417吴剑锋,吴晖,吴涛等几种亲水性胶体凝胶特性研究J广州食品工业科技2004,44618黄来发食品增稠剂M北京中国轻工业出版社,2000,70838419胡坤,赵谋明物理作用力对卡拉胶凝胶体质构特性影响的研究J食

11、品与发酵工业,2003,2565820浮吟梅,王林山卡拉胶在食品工业中的应用A开发应用中国食品添加剂,2009,416016221胡茵,黄宏光,韦曲颖卡拉胶在彩条牙膏中的试验与研究J牙膏工业,2006,1323422宁发子,何新益,殷七荣等卡拉胶的特性与食品应用J食品科技,2002,3363823孟凡玲,罗亮,宁辉等卡拉胶研究进展J高分子通报,2003,10495624周皓5种酶制剂对卡拉胶降解作用的研究J饮料工业,2001,5242725WILCOXDK,HIGGINSJ,BERTRAMTACOLONICEPITHELIALCELLPROLIFERATIONINARATMODELOFNONG

12、ENOTOXININDUCEDCOLONICNEOPLASIALABINVEST,1992,6740541126CALVERTRJ,REICKSMALTERATIONSINCOLONICTHYMIDINEKINASEENZYMEACTIVITYINDUCEDBYCONSUMPTIONOFVARIOUSDIETARYFIBERSPROCSOCEXPBIOLMED,1988,189455127ARAKAWAS,OKUMUAM,YAMADAS,ETALENHANCINGEFFECTOFCARRAGEENANONTHEINDUCTIONOFRATCOLONICTUMORSBY1,2DIMETHYLHY

13、DRAZINEANDITSRELATIONTOGLUCURONIDASEACTIVITIESINFECESANDOTHERTISSUESNUTRSCIVITAMINOLTOKYO,1986,3248148528陈方小分子量硫酸多糖卡拉胶衍生物的制备及抗流感病毒活性研究C福州大学,硕士论文,200629MARCUSSN,MARCUSAJ,MARCUSR,ETALTHEPREULCERATIVEPHASEOFCARRAGEENANINDUCEDCOLONICULCERATIONINTHEGUINEAPIGINTJEXPPATHOL,1992,7351552630KITSUKAWAY,SAITOH,

14、SUZUKIY,ETALEFFECTOFINGESTIONOFEICOSAPENTAENOICACIDETHYLESTERONCARRAGEENANINDUCEDCOLITISINGUINEAPIGSGASTROENTEROLOGY,1992,1021859186631ZHOUGF,XINH,SHENGWX,ETALINVIVOGROWTHINHIBITIONOFS180TUMORBYMIXTUREOF5FUANDLOWMOLECULARCARRAGEENANFROMCHONDRUSOCELLATUSPHARMACOLOGICALRESEARCH,2005,5115315732陈海敏,严小军,王峰等不同聚合度的卡拉胶降解物对人结肠上皮细胞的影响J中国食品学报,2009,18993