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+文献综述+毕业设计】

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1、本科毕业论文系列开题报告生物技术利用Caco-2和THP-1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：κ-、λ-、ι-、µ-、θ-、ξ-和ν-型，其中κ-、λ-和ι-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

2、，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Caco-2和THP-1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

3、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Caco-2和THP-1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

4、现为肠上皮单层细胞完整性的破坏并导致细胞因子IL-8的分泌增加，IL-8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-α引发炎症的主要因子。在炎症因子IL-8的刺激下巨噬细胞分泌TNF-α增加，TNF-α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-α抗体或消炎药物的作用下，检测到IL-8和TNF-α的分泌受到抑制。本研究利用Caco-2和THP-1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(TN

5、F-α)和白细胞介素-8(IL-8)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THP-1细胞分泌TNF-α因子的能力和Caco-2细胞分泌IL-8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1.Caco-2和THP-1细胞共培养模型在millicell上培养Caco-2细胞，是Caco-2细胞生长成片，形成致密的膜状结构。下层细胞培养板上培

6、养THP-1细胞。构建成如下模型：空白对照组：上层millicell上培养Caco-2细胞，下层细胞培养板上饲养THP-1细胞，不用卡拉胶样品处理，用ELISA检测上层细胞分泌IL-8的情况和下层细胞分泌TNF-α的情况；实验组：上层millicell上培养Caco-2细胞，下层细胞培养板上饲养THP-1细胞。用卡拉胶样品处理上层Caco-2，用ELISA检测上层细胞分泌IL-8的情况和下层细胞分泌TNF-α的情况；阴性对照组：上层millicell上培养Caco-2细胞，下层细胞培养板上没有细胞，用卡拉

7、胶样品处理上层Caco-2，用ELISA检测上层细胞分泌IL-8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-α)和白细胞介素-8(IL-8)来检测THP-1和Caco-2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）技术路线卡拉胶样品细胞毒检测Caco-2和THP-1细胞共培养模型ELISA

8、检测上层细胞分泌IL-8的情况和下层细胞分泌TNF-α的情况统计分析引起炎症损伤的机理四、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(Chondruso