近日，上海交通大学食品科学与工程系方亚鹏教授课题组在Small杂志在线发表了题为“Banana Starch Nanoparticles Disrupt the Integrity of the Intestinal Barrier by Opening Tight Junctions in Mice”的研究论文。在课题组前期阐明抗性淀粉纳米颗粒诱导小鼠结肠炎分子机制的基础上，该研究进一步探索了食品淀粉纳米颗粒与肠道屏障的互作规律与内在机制，揭示了香蕉淀粉纳米颗粒以尺寸依赖的方式破坏细胞间紧密连接并通过诱导线粒体功能障碍和激活肌球蛋白轻链激酶（MLCK）来增加肠通透性，研究结果深化并明确了纳米级食品淀粉颗粒影响肠屏障功能的分子机制，有望成为“食疗”干预改善肠道健康的潜在作用靶点。
香蕉淀粉由于其独特的理化性质和功能优势，在食品和生物医药领域得到了广泛的应用。然而，对天然香蕉淀粉颗粒与肠道屏障相互作用的了解仍然有限。本研究发现，香蕉原淀粉颗粒在消化过程中可产生大小不一的微纳米颗粒，其中纳米级的香蕉淀粉颗粒（BSNs）可诱导肠上皮细胞间紧密连接松动，破坏肠道屏障，继而增加肠道通透性。该效应与BSNs的尺寸密切相关，较小的BSNs （d=60 nm）对肠道屏障的破坏作用相较大颗粒更大。进一步研究发现BSNs通过诱导线粒体功能障碍和激活肌球蛋白轻链激酶（MLCK）信号通路来破坏紧密连接。该研究为明确香蕉淀粉纳米颗粒的潜在健康风险提供了重要数据支撑，也为生淀粉基食品的体内安全性评估提供了新思路。
食品科学与工程系博士生姜冰为论文第一作者，鲁伟副研究员和方亚鹏教授为论文共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金联合基金重点项目、国家重点研发计划等项目资助。
图1 BSNs通过激活肌球蛋白轻链激酶（MLCK）通路破坏肠道屏障的分子机制示意图
