小鼠小肠上皮细胞的功能与应用及实验技术与注意事项！

 

小鼠小肠上皮细胞是覆盖在小肠内壁的单层上皮细胞，具有吸收营养、分泌黏液和维持肠道屏障功能的重要作用。以下是关于这类细胞的详细介绍：

 

一、结构与分布

 

1、位置：覆盖小肠（十二指肠、空肠、回肠）的黏膜层，形成绒毛（吸收结构）和隐窝（干细胞巢）。

 

2、细胞类型：

 

吸收细胞（Enterocytes）：占大多数，顶端有微绒毛（刷状缘），负责营养吸收。

 

杯状细胞（Goblet Cells）：分泌黏液，保护上皮免受消化酶和微生物侵害。

 

潘氏细胞（Paneth Cells）：位于隐窝底部，分泌抗菌肽（如溶菌酶、防御素）。

 

肠内分泌细胞（Enteroendocrine Cells）：分泌激素（如5-羟色胺、胆囊收缩素），调节消化和代谢。

 

干细胞（Intestinal Stem Cells）：位于隐窝底部（如Lgr5+细胞），分化为各类上皮细胞，维持肠道再生。

 

二、主要功能

 

1、营养吸收：

 

碳水化合物、氨基酸、脂肪酸等通过刷状缘的转运蛋白或酶（如双糖酶）被吸收。

 

脂溶性物质通过乳糜微粒转运。

 

2、屏障功能：

 

通过紧密连接（Tight Junctions）形成物理屏障，防止病原体和毒素进入体内。

 

黏液层和抗菌肽（如潘氏细胞分泌）构成化学屏障。

 

3、免疫调节：

 

与肠道菌群互作，通过模式识别受体（如TLRs）监测病原体。

 

递呈抗原给免疫细胞（如树突状细胞），参与黏膜免疫。

 

4、分泌功能：

 

杯状细胞分泌黏液（MUC2蛋白），肠内分泌细胞分泌激素调节代谢。

 

二、研究应用

 

1、类器官（Organoid）模型：

 

利用小肠干细胞在体外3D培养生成类器官，模拟肠道结构和功能，用于研究再生、疾病机制或药物筛选。

 

2、肠道疾病模型：

 

研究炎症性肠病（IBD）、感染（如沙门氏菌）、肠癌等病理过程。

 

基因编辑小鼠（如Apc突变模型）用于结直肠癌研究。

 

3、药物吸收与代谢：

 

评估药物口服吸收效率或肠道毒性。

 

4、肠道菌群互作：

 

研究上皮细胞与益生菌/致病菌的相互作用（如黏附、免疫应答）。

 

四、实验技术

 

1、细胞分离：通过EDTA螯合钙离子解离小肠组织，梯度离心纯化上皮细胞。

 

2、培养方法：

 

原代细胞培养（寿命较短，需特定培养基）。

 

类器官培养（Matrigel基质中添加生长因子如Wnt3a、R-spondin）。

 

3、检测技术：

 

免疫荧光：标记特定蛋白（如ZO-1检测紧密连接）。

 

透射电镜：观察微绒毛和细胞连接结构。

 

实时定量PCR/RNA-seq：分析基因表达变化。

 

五、注意事项

 

小鼠小肠上皮细胞更新快（约3-5天），实验需控制细胞状态。

 

隐窝和绒毛区域的细胞功能差异显著，分离时需区分。

 

肠道菌群可能影响上皮细胞功能，无菌小鼠模型常用于机制研究。

 

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