กลุ่มโอลิโกแซ็กคาไรด์ในนมแม่เพิ่มความแข็งแรงของโครงสร้างเซลล์ เยื่อบุลำไส้ผ่านโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับโครงสร้างของเซลล์ลำไส้
คำสำคัญ:
นมแม่, โอลิโกแซ็กคาไรด์ในนมแม่, โปรตีนที่เกี่ยวข้องกับโครงสร้างของเซลล์ลำไส้, การแตกขาดบทคัดย่อ
ความแข็งแรงของผนังลำไส้โดยการทำงานของโปรตีนโครงสร้างซึ่งได้แก่ Zonula Occludens-1 (ZO-1) และ Occludin มีบทบาทสำคัญต่อการย่อยและดูดซึมสารอาหารเพื่อใช้ในการเจริญเติบโตของร่างกาย โอลิโกแซ็กคาไรด์ในน้ำนมแม่สามารถปกป้องความสมบูรณ์แข็งแรงของโปรตีนโครงสร้างต่อการอักเสบที่เยื่อบุเซลล์ลำไส้ อย่างไรก็ตาม การออกฤทธิ์ทางชีวภาพของโอลิโกแซ็กคาไรด์ในนมแม่ต่อผนังลำไส้ และการตอบสนองต่อภาวะอักเสบยังไม่ชัดเจน วัตถุประสงค์ของการศึกษานี้ เพื่อศึกษารูปแบบของโอลิโกแซ็กคาไรด์ในน้ำนมแม่ และฤทธิ์การป้องกันการแตกขาดของโปรตีนโครงสร้างเซลล์ลำไส้ที่เกิดจาก tumor necrosis factor-alpha (TNF-a) ตัวอย่างนมแม่จากมารดาที่ให้นมบุตร จำนวน 23 คน ถูกแยกด้วยคอลัมน์ขนาด 3 kDa และทำให้บริสุทธิ์มากขึ้นด้วยเครื่องสกัดสารตัวอย่างด้วยตัวดูดซับของแข็ง จากนั้น มีการวิเคราะห์รูปแบบโอลิ-โกแซ็กคาไรด์ด้วยวิธี MALDI-TOF mass spectrometry ฤทธิ์ของโอลิโกแซ็กคาไรด์แต่ละรูปแบบต่อเซลล์เยื่อบุลำไส้ชนิด Caco-2 ที่ถูกกระตุ้นให้เกิดการแตกขาดด้วย TNF-a ถูกทดสอบด้วยการวัด Transepithelial electrical resistance การแสดงออกของโปรตีนโครงสร้าง ZO-1 และ Occludin ถูกประเมินโดยใช้วิธี Immunofluorescence ในการศึกษานี้ พบรูปแบบของโอลิโกแซ็กคาไรด์ในนมแม่ จำนวน 9 รูปแบบ โดยโอลิโกแซ็กคา-ไรด์หลักในนมแม่ที่พบมี 2 รูปแบบ ได้แก่ Galacto-oligosaccharides และกลุ่ม Sialyllactose (SL) โดยเฉพาะ 3’SL และ 6’SL และพบว่า โอลิโกแซ็กคาไรด์ในนมแม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง 3’SL และ 6’SL ทำให้ค่า Transepithelial electrical resistance สูงขึ้น อีกทั้ง ZO-1 และ Occludin แสดงออกมากขึ้นเมื่อมีโอลิโกแซ็กคา-ไรด์ในนมแม่ สรุป ผลการศึกษานี้บ่งชี้ว่า รูปแบบของโอลิโกแซ็กคาไรด์ในนมแม่ กลุ่ม SL มีฤทธิ์สูงสุดในการปกป้องการแตกขาดของโปรตีนโครงสร้างเยื่อบุเซลล์ลำไส้
เอกสารอ้างอิง
Gabel G, Aschenbach JR, Muller F. Transfer of energy substrates across the ruminal epithelium: implications and limitations. Anim Health Res Rev 2002;3(4):15-30.
Furness JB, Rivera LR, Cho HJ, Bravo DM, Callaghan B. The gut as a sensory organ. Nat Rev Gastroenterol Hepatol 2013;10(12):729-40.
Chelakkot C, Ghim J, Ryu SH. Mechanisms regulating intestinal barrier integrity and its pathological implications. Exp Mol Med 2018;50(8):103.
Van der Flier LG, Clevers H. Stem cells, self-renewal, and differentiation in the intestinal epithelium. Annu Rev Physiol 2009;71:241-60.
Noah TK, Donahue B, Shroyer NF. Intestinal development and differentiation. Exp Cell Res 2011;317(19):2702-10.
Crosnier C, Stamataki D, Lewis J. Organizing cell renewal in the intestine: stem cells, signals and combinatorial control. Nat Rev Genet 2006;7(5):349-59.
Anderson RC, Gopal PK, Bassett S, Ellis A, Roy NC. The Role of Intestinal Barrier Function in Early Life in the Development of Colitis. InTech. 2012;1:1-30
Peterson LW, Artis D. Intestinal epithelial cells: regulators of barrier function and immune homeostasis. Nat Rev Immunol 2014;14(4):141-53.
Farkas AE, Capaldo CT, Nusrat A. Regulation of epithelial proliferation by tight junction proteins. Ann N Y Acad Sci 2012;1258:115-24.
Matter K, Aijaz S, Tsapara A, Balda MS. Mammalian tight junctions in the regulation of epithelial differentiation and proliferation. Curr Opin Cell Biol 2005;17(5):453-8.
Amasheh M, Fromm A, Krug SM, Amasheh S, Andres S, Zeitz M. Fromm M, Schulzke JD. TNFalpha-induced and berberine-antagonized tight junction barrierimpairment via tyrosine kinase, Akt and NFkappaB signaling. J Cell Sci 2010;123(Pt 23):4145-55.
Gitter AH, Bendfeldt K, Schulzke JD, Fromm M. Leaks in the epithelial barrier caused by spontaneous and TNF-alpha-induced single-cell apoptosis. FASEB J 2000;14(12):1749-53.
Kalliolias GD, Ivashkiv LB. TNF biology, pathogenic mechanisms and emerging therapeutic strategies. Nat Rev Rheumatol 2016;12(4):49-62.
Aggarwal BB. Signalling pathways of the TNF superfamily: a double-edged sword. Nat Rev Immunol 2003;3(9):745-56.
German JB, Freeman SL, Lebrilla CB, Mills DA. Human milk oligosaccharides: evolution, structures and bioselectivity as substrates for intestinal bacteria. Nestle Nutr Workshop Ser Pediatr Program 2008;62:205-18; discussion 18-22.
Zehra S, Khambati I, Vierhout M, Mian MF, Buck R, Forsythe P. Human Milk Oligosaccharides Attenuate Antigen-Antibody Complex Induced Chemokine Release from Human Intestinal Epithelial Cell Lines. J FoodSci 2018;83(2):499-508.
Azagra-Boronat I, Massot-Cladera M, Knipping K, Van't Land B, Stahl B, Garssen J, et al. Supplementation With 2'-FL and scGOS/lcFOS Ameliorates Rotavirus-Induced Diarrhea in Suckling Rats. Front Cell Infect Microbiol 2018;8:372.
Cai Y, Van Putten J P.M., Gilbert MS, Gerrits WJJ, Folkerts G, Braber S. Galacto-oligosaccharides as an anti-bacterial and anti-invasive agent in lung infections. Biomaterials 2022;283:121461.
Susana Figueroa-Lozano RA, Martin Beukema, Sander S.van Leeuwen, Lubbert Dijkhuizen, Paulde Vos. 2′-Fucosyllactose impacts the expression of mucus-related genes in goblet cells and maintains barrier function of gut epithelial cells. J Func Foods 2021;85.
Natividad JM, Rytz A, Keddani S, Bergonzelli G, Garcia-Rodenas CL. Blends of Human Milk Oligosaccharides Confer Intestinal Epithelial Barrier Protection in Vitro. Nutrients 2020;12(10).
Phoonlapdacha P, Tangshewinsirikul C, Phosuwattanakul J, Kittisakmontri K, et al. Gut microbiome profiles in Thai healthy pregnant woman and its association with types of foods. BMC Pregnancy Childbirth 2022; 22(1):79.
Chiangjong W, Bhakdi SC, Woramongkolchai N, Vanichapol T, Pongsakul N, Hongeng S, Chutipongtanate S. Cell-main spectra profile screening technique in simulation of circulating tumour cells using MALDI-TOF mass spectrometry. Cancer (Basal) 2021;13(15):3775.
Akbari P, Braber S, Alizadeh A, Verheijden KA, Schoterman MH, Kraneveld AD, et al. Galacto-oligosaccharides Protect the Intestinal Barrier by Maintaining the Tight Junction Network and Modulating the Inflammatory responses after a Challenge with the mycotoxin Deoxynivalenol in Human Caco-2 Cell Monolayers and B6C3F1 Mice. J Nutr 2015;145(7):1604-13.
Donovan SM, Comstock SS. Human milk oligosaccharides influence neonatal mucosal and systemic immunity. Ann Nutr Metab 2016;69(2):42-51.
Mehta A, Silva LP, MALDI-TOF MS profiling approach: how much can we get from it. Front. Plant Sci 2015;6:184.
Clark CM, Costa MS, Sanchez LM, Murphy BT. Coupling MALDI-TOF mass spectrometry protein and specialized metabolite analyses to rapidly discriminate bacterial function. Proc Natl Acad Sci U.S.A. 2018;115(19):4981-6.
Xun Y, Feng X, Xue Y, Feng L, et al. Profile of twenty- three human milk oligosaccharides in Han Chinese mothers throughout postpartum 1 year. J Food Quality 2022:9.
Zenhom M, Hyder A, de Vrese M, Heller KJ, Roeder T, Schrezenmeir J. Prebiotic oligosaccharides reduce proinflammatory cytokines in intestinal Caco-2 cells via activation of PPARgamma and peptidoglycan recognition protein 3. J Nutr 2011;141(5):971-7.
Huang Z, Li Y, Luo Y, Guo H. Human milk oligosaccharides 3’-sialyllactose and 6’-sialyllactose protect intetine against necrotizing enterocolitis damage induced by hypoxia. J Func Food 2021;86:104708.
Lianghui Cheng MBGK, AndreGroeneveld, ArjenNauta, Paulde Vos. Human milk oligosaccharides and its acid hydrolysate LNT2 show immune modulatory effects via TLRs in a dose and structure-dependent way. J Func Foods 2019;59:174-84.
Holscher HD, Bode L, Tappenden KA. Human Milk Oligosaccharides Influence Intestinal Epithelial Cell Maturation In Vitro. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2017;64(4):296-301.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
บทความที่เผยแพร่ในวารสารโภชนาการ เป็นลิขสิทธิ์ของสมาคมโภชนาการแห่งประเทศไทยฯ
