国产av一二三区|日本不卡动作网站|黄色天天久久影片|99草成人免费在线视频|AV三级片成人电影在线|成年人aV不卡免费播放|日韩无码成人一级片视频|人人看人人玩开心色AV|人妻系列在线观看|亚洲av无码一区二区三区在线播放

網(wǎng)易首頁 > 網(wǎng)易號 > 正文 申請入駐

FSHW | 用于評估食品中鎘生物利用度的創(chuàng)新3D微流體腸道類器官模型:對增強暴露風險評估的影響

0
分享至


本文系Food Science and Human Wellness原創(chuàng)編譯,歡迎分享,轉(zhuǎn)載請授權(quán)。


Abstract

鑒于鎘(Cd)在大米等主食中的嚴重毒性和廣泛存在,準確的飲食暴露評估對公共健康至關(guān)重要。體外生物利用度通常用于調(diào)節(jié)飲食中風險因素的暴露水平;然而,傳統(tǒng)的平面Transwell模型有局限性,如細胞去分化和缺乏關(guān)鍵腸道成分,因此需要一個更具生理相關(guān)性的體外平臺。本研究介紹了一種創(chuàng)新的三維(3D)腸類器官模型,使用微流控芯片評估Cd在食品中的生物利用度。在芯片上培養(yǎng)了Caco-2細胞,以模擬小腸絨毛的三維結(jié)構(gòu)、黏液生成和吸收功能。該模型的生理相關(guān)性被徹底表征,顯示形成一個匯合的上皮單層,具有發(fā)育良好的緊密連接(ZO-1)、高微絨毛密度(F-肌動蛋白)和顯著的黏液分泌(阿利新藍染色),與生理性腸上皮非常相似。熒光粒子跟蹤證實了其模擬腸道運輸和擴散的能力。通過三維腸道類器官模型((9.07±0.21)%)測得的大米Cd生物有效性與小鼠模型((12.82±3.42)%)相當,但顯著低于Caco-2單層模型((26.97±1.11)%)。該三維腸道類器官模型為食品中重金屬生物利用度的體外評估提供了一種新穎可靠的策略,對食品安全和風險評估具有重要意義。


Introduction

鎘(Cd)是一種毒性極高的重金屬,會對健康產(chǎn)生多種不良影響。大米作為主要的飲食主食,可能會從受污染的土壤中積累Cd,從而構(gòu)成潛在的暴露風險。然而,并非所有存在于大米中的Cd都能被胃腸道吸收,這可能導(dǎo)致風險被高估。已經(jīng)指出,評估來自食物的有毒物質(zhì)的攝入量時,不應(yīng)僅僅考慮其數(shù)量,還應(yīng)考慮其生物可進入性和生物可利用性。在消化過程中,有毒物質(zhì)可能會從食物基質(zhì)中部分釋放出來。被動員進入消化液(食糜)的有毒物質(zhì)部分,被定義為生物可進入部分。而生物利用率則指的是生物可吸收的有毒物質(zhì)中,被吸收并進入血液循環(huán)的比例。最近的研究強調(diào),食用大米導(dǎo)致Cd毒性的風險不僅取決于谷物中的總Cd含量,而且關(guān)鍵還在于生物可進入性和生物可利用性的濃度。

雖然在體內(nèi)進行人類研究是評估Cd的生物可進入性和生物利用度的理想方式,但實際操作上的限制(成本、時間以及倫理問題)往往使得使用體外模型成為必要。人類腸道細胞系(Caco-2)被廣泛用作研究毒性物質(zhì)生物利用度的代表性模型。這種方法涉及將Caco-2細胞接種到Transwell濾器上,以建立一個完整的屏障,從而模擬腸道上皮結(jié)構(gòu)。平面Transwell模型已被用于評估Cd在各種食品基質(zhì)中的生物可利用性,如大米、豬腎和生菜。然而,平面Transwell模型存在一些明顯的局限性,包括細胞主要沿培養(yǎng)皿的水平方向鋪展,且容易變得扁平和平復(fù)分化,這阻礙了該模型對小腸絨毛三維結(jié)構(gòu)以及分化細胞類型的模擬。此外,體外平面Transwell模型缺乏腸道上皮細胞的關(guān)鍵組成部分,如杯狀細胞和黏液層(或黏蛋白),而這些對于腸道腔內(nèi)物質(zhì)的吸收是必不可少的。這些局限性突顯了需要一種更具生理相關(guān)性的體外平臺,以便更好地理解Cd或其他毒物在腸道環(huán)境中的生物利用度。

一種名為腸道類器官的3D腸道細胞模型已被開發(fā)出來,以提供更為逼真的暴露條件和與生理相關(guān)的發(fā)育過程,從而更準確地展現(xiàn)有害物質(zhì)在腸道內(nèi)的吸收情況。例如,通過施加特定的應(yīng)力,研究已經(jīng)能夠在芯片裝置中誘導(dǎo)Caco-2細胞形成三維腸道絨毛結(jié)構(gòu),從而更好地模擬了實際腸道結(jié)構(gòu)和生理狀態(tài)。此外,最近的一項研究評估了聚苯乙烯納米塑料對人類腸道類器官的影響,發(fā)現(xiàn)聚苯乙烯納米塑料在多個細胞中累積,這與2D細胞系中觀察到的有限累積情況形成對比。此外,與人類腸道類器官相比,2D細胞系中觀察到的細胞凋亡現(xiàn)象更為顯著(細胞凋亡率接近體內(nèi)研究的結(jié)果)。這些結(jié)果表明,二維細胞系可能并不準確地反映體內(nèi)腸道環(huán)境,從而導(dǎo)致低估了聚苯乙烯納米塑料對腸道的毒性。然而,目前尚未建立成熟的腸道器官模型來評估Cd在大米中的生物可利用性。這一研究空白使得對通過食用大米攝入的Cd的生物可利用性的理解不足。評估Cd生物可利用性的結(jié)果對于準確的風險評估和設(shè)定Cd在大米中的監(jiān)管限值至關(guān)重要。

本研究旨在建立一個新型的器官芯片模型,以評估Cd在大米中的生物可利用度。首先,將人類小腸癌細胞系的Caco-2器官模型培養(yǎng)在微芯片上,以緊密復(fù)制3D結(jié)構(gòu)、黏液產(chǎn)生以及與小腸絨毛類似的吸收功能。將通過評估其形態(tài)、分化細胞標志物、滲透性和結(jié)構(gòu)完整性,來評估此模型的生理相關(guān)性。隨后,將在器官芯片模型和傳統(tǒng)的平面Transwell模型之間比較Cd的生物可利用度。本研究將為評估Cd在大米中的水平以及設(shè)定標準提供重要的理論支持。

Results and Discussion

Transwell腔室中Caco-2細胞的生長以及Cd的生物可利用性

在Caco-2細胞單層模型中,Transwell腔室的結(jié)構(gòu)以及Caco-2細胞在腔室中的生長和分布情況如圖1A所示。Transwell腔室上方的空間被定義為頂端面(AP),而腔室下方的空間則被定義為基底面(BL)。由于Caco-2細胞最初被接種在Transwell腔室的頂端面,因此它們均勻地分布在了多孔的聚酯透明膜上。經(jīng)過21 d的培養(yǎng),Caco-2細胞生長并分化形成了一層致密的單層上皮細胞結(jié)構(gòu)。


圖1 Caco-2細胞在Transwell腔室中的生長特性以及Caco-2細胞單層模型中Cd的生物利用度

在亮視野光學(xué)顯微鏡下觀察到了Caco-2細胞形態(tài),如圖1B所示。在接種初期,Caco-2細胞分布均勻。在第3和第8天,Caco-2細胞數(shù)量顯著增加,且細胞變得扁平且形狀不規(guī)則,這表明細胞在快速生長并形成平面膜結(jié)構(gòu)。在第21天,Caco-2細胞分布得非常密集,細胞之間沒有間隙,界限清晰,表明細胞之間形成了緊密連接。觀察到一些微小的“團塊”,這表明Caco-2細胞已經(jīng)分泌了少量黏液。TEER測量被用來確認細胞屏障的完整性,然后再研究離子、化學(xué)物質(zhì)或藥物的跨上皮轉(zhuǎn)運。在這項研究中,經(jīng)過21 d的培養(yǎng),Caco-2細胞的TEER值達到了600 Ω/cm2。有報道指出,TEER值≥200 Ω/cm2可以被認為是緊密連接且相對完整的細胞單層的表現(xiàn)。并且在分化過程中,TEER值大于250 Ω/cm2的模型可以被用于腸道吸收研究。因此,可以得出結(jié)論,經(jīng)過21 d的生長和分化,Caco-2細胞在Transwell分區(qū)的AP中已經(jīng)形成了一個完整且致密的腸道單層上皮細胞結(jié)構(gòu)。Cd在體外的生物利用率是指Cd在模擬胃腸道消化過程中從食物基質(zhì)中釋放出來并被Caco-2細胞吸收的程度。如圖1C所示,來自“Rice-N+CdCl2”組的Cd的生物利用率((30.04±1.49)%)顯著高于“Rice-M”組((26.97±1.11)%),這表明與來自大米基質(zhì)中的Cd相比,無機Cd更容易被小腸吸收。CdCl2組的生物利用率((35.04±1.63)%)在所有組中是最高的,這表明大米基質(zhì)顯著影響了Cd在體外的生物可利用性。先前的研究已經(jīng)報告,Cd的生物利用率受到大米化學(xué)成分的影響,與鈣和支鏈淀粉含量呈正相關(guān),而與硫、磷、植酸和粗蛋白含量呈負相關(guān)。更高的鈣、鐵或鋅濃度會降低Cd的生物可利用性。此外,大米基質(zhì)中必不可少的二價金屬離子,如Fe2+、Mn2+、Zn2+和Cu2+,可能與Cd競爭,與位于小腸上皮細胞頂側(cè)的轉(zhuǎn)運分子結(jié)合,從而導(dǎo)致Cd的吸收率降低,或者與這些必不可少的二價金屬離子相比,其生物可利用性相似。

3D腸道器官模型的分化與形成

在微流體芯片中形成3D腸道器官模型

微流體芯片設(shè)備如圖2所示。不同體積的介質(zhì)被添加到不同側(cè)面的培養(yǎng)介質(zhì)腔中,從而產(chǎn)生流體剪切力(圖2A)。將含有Caco-2細胞的凝膠溶液注入細胞凝膠通道并孵育后,凝膠內(nèi)的細胞密度增加(圖2B)。流體剪切力刺激了Caco-2細胞,經(jīng)過96 h的孵育,細胞形成了波動性的上皮細胞結(jié)構(gòu)(圖2B)。在整個生長過程中,Caco-2細胞被限制在芯片內(nèi),隨后分化形成3D腸道器官模型,從而可以進行原位追蹤和實時成像。此外,細胞凝膠通道的形狀和尺寸有效地防止了相鄰球體在培養(yǎng)過程中的融合,克服了傳統(tǒng)懸浮培養(yǎng)方法的局限性。


圖2 使用微流控芯片構(gòu)建3D腸道器官模型(Caco-2)的示意圖

緊密連接的形成以及刷狀緣和微絨毛的發(fā)展

為了評估腸道器官樣在微流體芯片中的生長情況,在96 h的培養(yǎng)期間觀察了器官樣組織形態(tài)的變化。器官樣形狀隨時間變化的情況如圖3A所示,芯片上實現(xiàn)了自發(fā)的腸道形態(tài)發(fā)生。最初,接種的Caco-2細胞均勻分布在凝膠通道中,呈現(xiàn)出圓形形態(tài)。經(jīng)過48 h的培養(yǎng),微通道中偶有上皮細胞凝聚的現(xiàn)象出現(xiàn),表明細胞已形成波浪狀結(jié)構(gòu)。經(jīng)過96 h的培養(yǎng),可以看到三維上皮細胞層的連續(xù)突起,表明細胞發(fā)展出了更為明顯的波浪狀結(jié)構(gòu),類似于體內(nèi)小腸上皮細胞的折疊結(jié)構(gòu)。體內(nèi)的小腸特征在于環(huán)狀折疊以及腔內(nèi)突起的杯狀細胞。


圖3 Caco-2細胞分化為腸道器官樣結(jié)構(gòu)在微流體芯片中的表征

緊密連接蛋白ZO-1的表達是腸道上皮細胞的一個關(guān)鍵特征。作為緊密連接復(fù)合體的重要組成部分,ZO-1在調(diào)節(jié)腸道上皮細胞的通透性方面起著至關(guān)重要的作用。免疫熒光染色顯示,微流體芯片中形成了一致的上皮單層,且緊密連接結(jié)構(gòu)發(fā)育良好(圖3B)。這與分化的人Caco-2細胞表現(xiàn)出“鐵絲網(wǎng)圍欄狀”的有組織結(jié)構(gòu)的觀察結(jié)果一致,這表明了緊密連接的形成。此外,正如藍色箭頭所示,免疫熒光染色證實了該器官組織的腸道隱窩結(jié)構(gòu)(圖3B)。這與在小鼠中觀察到的腸道隱窩結(jié)構(gòu)非常相似。隱窩結(jié)構(gòu)的一個典型特征是,通過頂端膜內(nèi)陷,形成T形膜內(nèi)陷(T-褶皺),從而改變了腸道上皮的結(jié)構(gòu)?!拌F絲網(wǎng)狀”結(jié)構(gòu)展示了細胞處于扁平狀態(tài),而“腸隱窩”結(jié)構(gòu)則展示了三維狀態(tài)。在腸道發(fā)育過程中,腸道上皮細胞逐漸從最初的扁平狀態(tài)發(fā)展至立體狀態(tài)。據(jù)報道,在小鼠中,腸道隱窩的形成始于出生后第一周,而在人類中,腸道隱窩的形成則發(fā)生在早期妊娠階段(第11至第12周)。在那之前,細胞排列成一片扁平的薄片,并沒有明顯的類似隱窩的結(jié)構(gòu)。微絨毛是腸道刷緣結(jié)構(gòu)的一個組成部分,其特征在于絨毛狀蛋白質(zhì)。如圖3C所示,絨毛狀蛋白質(zhì)在3D腸道器官模型中分布密集(綠色),這表明形成了許多微絨毛。如圖中藍色箭頭所示,腸道器官模型中微絨毛的分布與在小鼠腸道中觀察到的略有不同(圖3B)。當前的器官模型培養(yǎng)系統(tǒng)并不能完全模擬體內(nèi)腸道復(fù)雜生長的環(huán)境,因此導(dǎo)致了某些組織上的差異。腸道器官模型主要由腸道上皮細胞組成,缺乏必要的成分,如結(jié)締組織、肌肉組織和神經(jīng)組織。此外,它們不包含血管、淋巴管,也不支持神經(jīng)發(fā)生,并且缺乏免疫細胞和平滑肌細胞。此外,細胞來源和培養(yǎng)條件的差異也會影響器官球的結(jié)構(gòu)。目前,細胞來源的多樣性以及培養(yǎng)技術(shù)缺乏標準化導(dǎo)致了研究結(jié)果的巨大變異性。微絨毛發(fā)育的程度可以通過掃描電子顯微鏡進行進一步研究。

黏液分泌與腸道轉(zhuǎn)運/擴散

黏液分泌是腸道上皮細胞的一個關(guān)鍵特征。黏液層在人體內(nèi)扮演著重要的物理屏障角色,將腸道細菌與上皮表面隔離開來。此外,這種黏液還能促進到達腸道壁的物質(zhì)的擴散,使其能夠接觸到腸道上皮細胞。因此,在不同時間點使阿利新藍染色測量了Caco-2細胞的黏液分泌情況,藍色區(qū)域代表黏液。如圖4A所示,染色結(jié)果顯示在微流體芯片中的Caco-2細胞層表面存在顯著的黏液分泌現(xiàn)象。這種黏液層的存在展示了3D腸道器官在體外的生理功能。相比之下,Caco-2細胞單層模型中則未發(fā)現(xiàn)黏液。先前的研究已經(jīng)報道了一種構(gòu)建腸道-黏液系統(tǒng)的方法,即通過在培養(yǎng)的腸道細胞表面覆蓋黏蛋白(腸道黏膜層的主要成分)來模擬生理環(huán)境。與這種方法相比,當前研究的優(yōu)勢在于構(gòu)建的3D腸道類器官模型能夠獨立地進行分化,并展現(xiàn)出黏液分泌功能。圖4B顯示了裝載到3D腸道類器官模型中的熒光顆粒的分布情況。隨著時間的推移,一些熒光顆粒穿過模型,進入另一側(cè)的媒介通道中,而有些顆粒則仍留在類器官內(nèi)。這些結(jié)果表明,本實驗中使用的微流控芯片能夠模擬腸道的轉(zhuǎn)運和擴散過程??傮w而言,綜合分析顯示,微流控芯片模型中腸道上皮細胞的分化效率較高,且腸道的關(guān)鍵功能特性也得到了體現(xiàn)。


圖4 3D腸道器官模型在生理上的相關(guān)表現(xiàn)(黏液分泌以及腸道轉(zhuǎn)運和擴散功能)

3D腸道器官模型中的Cd生物利用率

如圖5所示,在3D腸道器官模型中,大米中Cd的平均生物利用率是(9.07±0.21)%,這與小鼠模型中的數(shù)據(jù)相似,后者為(12.82±3.42)%,但顯著低于Caco-2細胞單層模型中的數(shù)值((23.72±0.78)%。這些結(jié)果表明,在3D腸道器官模型中,大米對Cd的吸收情況與體內(nèi)情況非常接近,但與2D細胞培養(yǎng)模型存在顯著差異。Cd的腸道吸收是通過多種轉(zhuǎn)運蛋白(如DMT-1或鈣通道)實現(xiàn)的。據(jù)報道,二維細胞系在Cd誘導(dǎo)下可以表達更多的轉(zhuǎn)運蛋白。這也許可以解釋為什么在3D腸道器官模型中,Cd的平均生物利用度顯著低于Caco-2細胞單層模型中的生物利用度。在對照組中,3D腸道器官模型和小鼠模型中CdCl2的生物利用度與大米中的Cd相似,這表明在這些模型中大米基質(zhì)對Cd生物利用度的影響可以忽略不計。3D腸道器官模型的結(jié)構(gòu)和功能評估顯示,它們高度代表了體內(nèi)小腸的生理結(jié)構(gòu)和特性(圖3和圖4),這或許可以解釋為什么在這個模型中Cd的生物利用度與在小鼠模型中的非常接近。


圖5 不同模型中大米中Cd的生物利用率

先前的研究已經(jīng)分析了重金屬在食品底物(包括大米)體外模擬胃腸道消化過程中的生物可及性與其在體內(nèi)的生物利用度(小鼠模型)之間的相關(guān)性,旨在通過體外生物利用度預(yù)測體內(nèi)生物利用度。然而,模擬消化液的參數(shù)(如pH值和酶)以及食物底物的類型顯著影響了重金屬的生物可及性,限制了使用生物可及度來預(yù)測體內(nèi)生物利用度的可靠性。本研究構(gòu)建的三維腸類有機體模型可以直接反映Cd在體內(nèi)的實際生物利用度,不受大米底物的影響。這是一個有意義的嘗試,為準確預(yù)測食物基質(zhì)中重金屬的體內(nèi)生物利用度提供了新的視角和重要參考。此外,本研究中獲得的生物利用度(9.07%)被用來估算不同國家的每日Cd攝入量。如表1所示,當考慮生物利用度時,發(fā)現(xiàn)每天的Cd攝入量從4.6~34.6降低到0.42~3.14 μg/d。根據(jù)總濃度計算的每日Cd攝入量,比根據(jù)Cd生物利用度計算的高估了Cd暴露量11.03倍。此外,根據(jù)生物可利用Cd計算的成人膳食中Cd的估計攝入量占歐洲食品安全局推薦的TDI值的1.95%~14.66%。

1 Cd每日估計攝入量的總量和生物利用度值


3D細胞培養(yǎng)模型,如器官原位體,已成為研究人類發(fā)育和疾病方面優(yōu)于傳統(tǒng)2D單層培養(yǎng)的優(yōu)越替代方案。器官原位體具有自我組織的能力,能夠形成其原組織的小型化且功能完整的版本,從而更準確地重現(xiàn)原始器官的復(fù)雜性和生理特性。本研究展示了3D Caco-2細胞衍生的腸道器官作為更具代表性的體外模型,相較于傳統(tǒng)的2D培養(yǎng),在模擬人類腸道組織方面具有優(yōu)勢。盡管這些腸道器官尚未完全重現(xiàn)與腸道不同區(qū)域(如空腸、十二指腸、回腸和結(jié)腸)相關(guān)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和細胞相互作用,但它們包含了小腸中特有的細胞類型,包括杯狀細胞和刷狀緣細胞,并展現(xiàn)出類似腸道的結(jié)構(gòu)特征(圖3)。這表明3D腸道器官可以作為有價值的基礎(chǔ)研究和轉(zhuǎn)化研究工具。

基于器官模型的模型已成功用于研究各種疾病并篩選新的治療化合物。這些3D結(jié)構(gòu)能夠以類似于體內(nèi)條件的方式忠實模擬人類器官發(fā)育、形態(tài)和生理機能的能力,已經(jīng)得到了充分的證明。本研究進一步擴展了腸道器官組織在Cd吸收研究中的應(yīng)用,展示了其作為創(chuàng)新研究平臺的多功能性。盡管對腸道芯片進行了廣泛的研究,但其主要應(yīng)用仍主要集中在藥物吸收和活性評估方面。本研究的獨特之處在于對腸道芯片的創(chuàng)新應(yīng)用,用于評估重金屬的生物利用度,從而為食品安全評估提供了一個新的視角。這一探索旨在促進對重金屬對人類健康潛在影響的更全面理解。此外,已成功開發(fā)了一種具有微絨毛結(jié)構(gòu)的3D腸道器官組織,這在現(xiàn)有文獻中是首次實現(xiàn),這一成果是通過精確控制流體壓力和培養(yǎng)條件而獲得的。研究進一步提出,傳統(tǒng)的平面模型在評估重金屬Cd的生物利用度時可能會導(dǎo)致對食品安全風險的高估,這強調(diào)了評估方法的重要性,并為更深入地理解重金屬對健康的潛在影響提供了關(guān)鍵見解??傊?,本研究填補了現(xiàn)有文獻中的一個顯著空白,強調(diào)了使用更精確模型進行重金屬風險評估的必要性和緊迫性。

Conclusion

本研究引入了一個3D腸道類器官模型來研究Cd在大米中的生物利用率。該生物模擬平臺構(gòu)建于微流控芯片上,使得Caco-2細胞能夠形成緊湊、波浪狀的腸道上皮層結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)的Caco-2細胞單層模型相比,本研究中開發(fā)的3D腸道類器官系統(tǒng)更準確地模擬了生理性的腸道微環(huán)境及功能。此外,3D腸道類器官模型能夠直接反映Cd在大米中的體內(nèi)生物利用率,而不受大米基質(zhì)的干擾效應(yīng)影響。這一創(chuàng)新模型為可靠評估食品基質(zhì)中重金屬的體內(nèi)生物利用率提供了一種新策略。本研究的結(jié)果展示了3D腸道類器官作為改善體內(nèi)生物利用率評估的有用工具的價值,對食品安全和風險評估具有顯著意義。

Innovative 3D microfluidic intestinal organoid model for assessing cadmium bioavailability in food: implications for enhanced exposure risk assessment

Yan Lia,b,1, Wen Suna,b,1, Qiao Wangc, Wan Shic, Yu Chend, Zhiyong Gongc, Xiao Guoc,*, Xin Liuc,*, Yongning Wuc,e,*

a Key Laboratory of Animal Biological Products & Genetic Engineering, Ministry of Agriculture and Rural, Sinopharm Animal Health Co., Ltd., Wuhan 430023, China

b State Key Laboratory of Novel Vaccines for Emerging Infectious Diseases, China National Biotec Group Co., Ltd., Beijing 100024, China

c Key Laboratory for Deep Processing of Major Grain and Oil (The Chinese Ministry of Education), College of Food Science and Engineering, Wuhan Polytechnic University, Wuhan 430023, China

d Department of Oncology, Xiangya Hospital, Central South University, Changsha 410008, China

e NHC Key Laboratory of Food Safety Risk Assessment, China National Center for Food Safety Risk Assessment, Beijing 100021, China

1 Both authors contributed equally.

*Corresponding author.

Abstract

Given the severe toxicity and widespread presence of cadmium (Cd) in staple foods such as rice, accurate dietary exposure assessments are imperative for public health. In vitro bioavailability is commonly used to adjust dietary exposure levels of risk factors; however, traditional planar Transwell models have limitations, such as cell dedifferentiation and lack of key intestinal components, necessitating a more physiologically relevant in vitro platform. This study introduces an innovative three-dimensional (3D) intestinal organoid model using a microfluidic chip to evaluate Cd bioavailability in food. Caco-2 cells were cultured on the chip to mimic small intestinal villi’s 3D structure, mucus production, and absorption functions. The model’s physiological relevance was thoroughly characterized, demonstrating the formation of a confluent epithelial monolayer with well-developed tight junctions (ZO-1), high microvilli density (F-actin), and significant mucus secretion (Alcian blue staining), closely resembling the physiological intestinal epithelium. Fluorescent particle tracking confirmed its ability to simulate intestinal transport and diffusion. The Cd bioavailability in rice measured by the 3D intestinal organoid model ((9.07 ± 0.21)%) was comparable to the mouse model ((12.82 ± 3.42)%) but significantly lower than the Caco-2 monolayer model ((26.97 ± 1.11)%). This 3D intestinal organoid model provides a novel and reliable strategy for in vitro assessment of heavy metal bioavailability in food, with important implications for food safety and risk assessment.

Reference:

LI Y, SUN W, WANG Q, et al. Innovative 3D microfluidic intestinal organoid model for assessing cadmium bioavailability in food: implications for enhanced exposure risk assessment[J]. Food Science and Human Wellness, 2025, 14(5): 9250364. DOI:10.26599/FSHW.2024.9250364.


翻譯: 羅敬(實習)

編輯:梁安琪;責任編輯:孫勇

封面圖片:圖蟲創(chuàng)意



為匯聚全球智慧共探產(chǎn)業(yè)變革方向,搭建跨學(xué)科、跨國界的協(xié)同創(chuàng)新平臺,由北京食品科學(xué)研究院、中國肉類食品綜合研究中心、國家市場監(jiān)督管理總局技術(shù)創(chuàng)新中心(動物替代蛋白)、中國食品雜志社《食品科學(xué)》雜志(EI收錄)、中國食品雜志社《Food Science and Human Wellness》雜志(SCI收錄)、中國食品雜志社《Journal of Future Foods》雜志(ESCI收錄)主辦,西南大學(xué)、 重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、 重慶市農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟、重慶工商大學(xué)、重慶三峽學(xué)院、西華大學(xué)、成都大學(xué)、四川旅游學(xué)院、西昌學(xué)院、北京聯(lián)合大學(xué)協(xié)辦的“ 第三屆大食物觀·未來食品科技創(chuàng)新國際研討會 ”, 將于2026年4月25-26日 (4月24日全天報到) 在中國 重慶召開。

長按或微信掃碼進行注冊

為系統(tǒng)提升我國食品營養(yǎng)與安全的科技創(chuàng)新策源能力,加速科技成果向現(xiàn)實生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化,推動食品產(chǎn)業(yè)向綠色化、智能化、高端化轉(zhuǎn)型升級,由北京食品科學(xué)研究院、中國食品雜志社《食品科學(xué)》雜志(EI收錄)、中國食品雜志社《Food Science and Human Wellness》雜志(SCI收錄)、中國食品雜志社《Journal of Future Foods》雜志(ESCI收錄)主辦,合肥工業(yè)大學(xué)、安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)、安徽省食品行業(yè)協(xié)會、安徽大學(xué)、合肥大學(xué)、合肥師范學(xué)院、北京工商大學(xué)、中國科技大學(xué)附屬第一醫(yī)院臨床營養(yǎng)科、安徽糧食工程職業(yè)學(xué)院、安徽省農(nóng)科院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所、安徽科技學(xué)院、皖西學(xué)院、黃山學(xué)院、滁州學(xué)院、蚌埠學(xué)院共同主辦的“第六屆食品科學(xué)與人類健康國際研討會”,將于 2026年8月15-16日(8月14日全天報到)在中國 安徽 合肥召開。

長按或微信掃碼進行注冊

會議招商招展

聯(lián)系人:楊紅;電話:010-83152138;手機:13522179918(微信同號)

特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務(wù)。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相關(guān)推薦
熱點推薦
驚艷!劉亦菲這張照片,被稱最接近本人的一張圖!

驚艷!劉亦菲這張照片,被稱最接近本人的一張圖!

隨性的海浪
2026-02-26 18:19:37
搞民族歧視的,除了看守所,還有殯葬業(yè)!

搞民族歧視的,除了看守所,還有殯葬業(yè)!

疫苗與科學(xué)
2026-02-27 07:42:27
希拉里向國會作證 稱對愛潑斯坦案“不知情”

希拉里向國會作證 稱對愛潑斯坦案“不知情”

新華社
2026-02-27 09:30:05
一級軍士長的地位有多高?相當于什么級別?為何師長見了都得敬禮

一級軍士長的地位有多高?相當于什么級別?為何師長見了都得敬禮

觀銳器
2026-02-26 22:20:40
董璇大年初九回婆家,一家21口合照,張維伊外婆感動的熱淚盈眶

董璇大年初九回婆家,一家21口合照,張維伊外婆感動的熱淚盈眶

觀察鑒娛
2026-02-27 09:30:13
先奔印度再來北京?專家直言:默茨犯下大錯,德國已錯失窗口

先奔印度再來北京?專家直言:默茨犯下大錯,德國已錯失窗口

牛鍋巴小釩
2026-02-27 08:57:44
隨著中國男籃掀翻日本,韓國遭首敗,世預(yù)賽最新形勢:亂成一鍋粥

隨著中國男籃掀翻日本,韓國遭首敗,世預(yù)賽最新形勢:亂成一鍋粥

侃球熊弟
2026-02-26 21:05:46
他是上海足球名宿,豪取4個中超冠軍,36歲退役,如今接班徐根寶

他是上海足球名宿,豪取4個中超冠軍,36歲退役,如今接班徐根寶

寒士之言本尊
2026-02-25 19:08:24
美菲軍演突發(fā)意外

美菲軍演突發(fā)意外

陸棄
2026-02-26 08:30:03
中方高規(guī)格招待,默茨接過鮮花,走進人民大會堂前,他喊出9個字

中方高規(guī)格招待,默茨接過鮮花,走進人民大會堂前,他喊出9個字

福建平子
2026-02-27 09:16:12
富士康“賭輸”了!郭臺銘做夢也沒有想到,“制裁”會來的這么快

富士康“賭輸”了!郭臺銘做夢也沒有想到,“制裁”會來的這么快

混沌錄
2025-08-22 18:23:58
1980年鄧小平說:毛主席的錯誤,要毫不含糊地批評,但要實事求是

1980年鄧小平說:毛主席的錯誤,要毫不含糊地批評,但要實事求是

帝哥說史
2026-02-25 06:30:03
只有一張光盤,容量卻仿佛裝下了整個中世紀,它當年的逼格甚至蓋過了最終幻想

只有一張光盤,容量卻仿佛裝下了整個中世紀,它當年的逼格甚至蓋過了最終幻想

小怪吃美食
2026-02-27 01:43:34
WTT新加坡大滿貫:2月27賽程公布!國乒再戰(zhàn)早田、橋本、雨果

WTT新加坡大滿貫:2月27賽程公布!國乒再戰(zhàn)早田、橋本、雨果

全言作品
2026-02-27 06:40:03
美荷兩國曾同時發(fā)聲,對中國獨立研發(fā)的光刻機技術(shù)給予了強烈批評

美荷兩國曾同時發(fā)聲,對中國獨立研發(fā)的光刻機技術(shù)給予了強烈批評

來科點譜
2026-02-27 07:32:59
南大學(xué)霸夫妻在蘇州創(chuàng)業(yè),拿下近億元B+輪融資

南大學(xué)霸夫妻在蘇州創(chuàng)業(yè),拿下近億元B+輪融資

創(chuàng)客公社-江蘇第一創(chuàng)投媒體
2026-02-26 20:11:16
個稅年度匯算開始,這些坑你可別跳進去

個稅年度匯算開始,這些坑你可別跳進去

賈話連篇
2026-02-26 17:55:13
難以置信!一深圳牌邁巴赫登熱搜,車尾箱堆滿土特產(chǎn),掛一籠土雞

難以置信!一深圳牌邁巴赫登熱搜,車尾箱堆滿土特產(chǎn),掛一籠土雞

小李子體育
2026-02-26 02:37:04
一號文件:農(nóng)村迎來3大調(diào)整,涉及家家戶戶,農(nóng)民朋友要早準備

一號文件:農(nóng)村迎來3大調(diào)整,涉及家家戶戶,農(nóng)民朋友要早準備

愛下廚的阿椅
2026-02-27 08:50:40
江西女子用公驢器官泡酒,三個月后給丈夫喝,不料發(fā)生意外

江西女子用公驢器官泡酒,三個月后給丈夫喝,不料發(fā)生意外

古怪奇談錄
2025-06-28 13:49:02
2026-02-27 10:16:49
食品科學(xué)雜志 incentive-icons
食品科學(xué)雜志
食品類科技學(xué)術(shù)期刊
13844文章數(shù) 9989關(guān)注度
往期回顧 全部

科技要聞

英偉達業(yè)績亮眼仍跌5% 兩大因素成核心隱憂

頭條要聞

牛彈琴:中國的兩個鄰國大打出手 傷亡相當慘重

頭條要聞

牛彈琴:中國的兩個鄰國大打出手 傷亡相當慘重

體育要聞

從排球少女到冰壺女神,她在米蘭冬奧練出6塊腹肌

娛樂要聞

向華強公開表態(tài) 財產(chǎn)留給兒媳婦郭碧婷

財經(jīng)要聞

魅族手機,終成棄子?

汽車要聞

40歲的吉利,不惑于內(nèi)外

態(tài)度原創(chuàng)

本地
房產(chǎn)
旅游
家居
健康

本地新聞

津南好·四時總相宜

房產(chǎn)要聞

2.2萬/m2起!三亞主城性價比標桿 海墾·桃花源實景現(xiàn)房春節(jié)被瘋搶

旅游要聞

云南寧洱有個“搬”出來的幸福漁村

家居要聞

歸隱于都市 慢享自由

轉(zhuǎn)頭就暈的耳石癥,能開車上班嗎?

無障礙瀏覽 進入關(guān)懷版