减肥新思路！便携式原子力显微镜助力破解枸杞叶多糖抑制脂肪消化机制

期刊：Food Hydrocolloids IF 11.504

文章DOI：https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2022.108303

【引言】

       目前，全世界肥胖和高血脂症形势严峻，摄入脂质的消化和吸收一直备受关注。现在常用的抑制脂肪消化吸收的药物副作用明显，亟需寻找绿色、安全的治疗肥胖和高血脂的策略。众所周知，摄入的脂质首先需要由脂肪酶水解成游离脂肪酸，才能进一步被吸收，胆酸盐稳定的脂质乳液是脂肪酶发挥水解作用的关键平台和前提条件。对于生物活性物质对脂肪消化吸收的抑制，目前大多数研究只从生化角度关注活性物质对脂肪酶的直接抑制作用，而忽略了脂肪酶赖以发挥作用的胆酸盐稳定的脂质乳液平台这个关键前提。

【成果简介】

       近日，北京林业大学生物科学与技术学院食品学科范俊峰教授团队在国际食品高水平期刊《Food Hydrocolloids》发表了题为“The interfacial destabilization of bile salt-emulsified oil droplets, essential for lipase function, is mediated by Lycium barbarum L. leaf polysaccharides”的研究论文，以胆酸盐稳定的脂质乳液平台为研究对象，创新性地从界面化学的视角揭示了多糖与肠道分泌的脂质消化剂之间的相互作用，为生物活性物质抑制脂肪消化的研究奠定了新的理论基础。

       值得注意的是，本文使用便携式原子力显微镜nGauge对枸杞叶中提取的多糖进行了形貌表征。便携式芯片原子力显微镜nGauge具有小巧灵活、方便携带，操作简单，扫描速度快，可扫描大尺寸样品，一个针尖可以进行上千次扫描，无需维护、无需减震、超级稳定等优点，适合各类纳米表征应用场景，拓宽了传统AFM的应用范围！

图1. nGauge便携式芯片原子力显微镜（AFM）实物图。左图为使用状态，右图为收纳状态。

【图文导读】

图2. 使用nGauge便携式原子力显微镜对从枸杞叶中提取的多糖进行形貌表征。（LP:多糖，LD:脱钙多糖,SP:多糖分解产物，SD：脱钙多糖分解产物）

图3. 对获得多糖颗粒进行（A）粒径统计，（B）Zeta电位，（C）XRD，（D）FTIR 光谱表征。

图4. 胆盐，多糖，胆盐-多糖的（A）三相接触角，（B）表面张力，（C）FTIR光谱。

图5. 胆酸盐和多糖（A）以及胆酸盐和除矿物质多糖（B）之间的相互作用。

【结论】

       这些发现从界面化学的角度为植物源多糖对脂肪消化的影响提供了新的见解，也进一步加深了我们对多糖与肠道分泌的脂质消化物相互作用的理解。便携式芯片原子力显微镜nGauge也将继续助力食品科学、半导体工业、材料工业、纳米技术、生命科技、涂料，聚合物和复合材料等行业的发展。

Dixon序列用于大鼠、小鼠水脂分离磁共振成像-脂肪抑制技术

Dixon脂肪抑制技术是由Dixon 提出，其基本原理是利用水、脂肪的化学位移差异，使用不同的回波时问，分别采集水和脂肪质子的in Phase 和 opposed -phase两种回波信号。

当水和脂肪相位相同时，采集到的信号为：

S1=W + F;

当水和脂肪相位相反时，采集到的信号为：

S2=W – F;

两种不同相位的信号相加：

S1 + S2 =2W;

即可以得到去除脂肪信号，产生一幅纯水质子的图像，从而达到脂肪抑制的目的。

两种信号相减：

S1 – S2 =2F;

也可以得到纯脂肪的信号，产生脂肪图像；

这就是原始的两点式Dixon方法，还有多种扩展形式，以及三点式Dixon成像方法。

Dixon技术的应用

Dixon技术可用于多方面研究，包括肝脏脂肪研究、肥胖与代谢性疾病、脂肪肿瘤、肾脏、肝脏局灶性病变等。

小鼠核磁共振Dixon水脂成像图

Dixon水脂分离技术是一种使用的核磁成像技术，在某些动物疾病模型的诊断、鉴别与 zhi 疗过程的评估上具有一定的独到之处。

Protea公司是专门从事傅里叶红外多组份气体分析仪的研发、生产、销售一体的科技公司，总部位于英国，产品采用GX的傅里叶红外FTIR技术监测高温气体、燃烧气体、烟气等，分辨率高，可用于挥发性有机物的测量VOCs,该设备获得英国MCerts认证和烟气分析的M22认证，并获得大量科研和环保单位等用户的认可。

AtmosFIR为Protea公司FTIR气体分析技术的新产品，具有方便携带、可移动性等特点。

傅里叶红外光谱仪标准应用模型典型监测气体：CO、NO、HCL、HF、HCN、CH4、C2H6、C3H8、C2H4、HCHO、C6H6、C7H8、C8H10（邻二甲苯）（可选）、C8H10（对二甲苯）（可选）、C8H10（间二甲苯）（可选）、C8H8（可选）、C3H4O（可选）、C6H6O（可选）、C6H5NH2（可选）、C2H3CL（可选）、C6H5NO2（可选）、TOC（仅指示）、H2O、CO2、O2（ZrO2传感器）（可选）

AtmosFIR在之前的FTIR技术基础上显著提高，成为目前市场上性价比较高的分析产品之一，具有高分辨率、坚固耐用、高信号、低噪音、元器件寿命长等特点。

AtmosFIR采用了该领域的技术，主要包括以下方面：

★低成本；

★低维护费用；

★坚固耐用，重量轻，碳纤维材料，绝缘设计；

★内置加热采样系统，设计适用于排放监测，可作为便携或CEM系统的一部分；

★坚固的运输箱，用于移动式现场监测。

产品特征：

★ 无需分析仪前样品调节单元；

★ 灵活的采样系统配置；

★ 加热管线支托架；

★ 内置加热管线和加热探头控制器，与FTIR信号连接；

★ 内置氧气传感器进行平行的氧气测量；

★ 可选质量流量控制器，用于高浓度分析物进样和线性校准；

★ 软件可自动进行标准排放测试计算：漂移修正、Zdi检测限（LDL）计算、残留检查，全部按照已公布标准；

★ 多组份多量程范围FTIR气体分析仪；

★ 使用一台仪器测量多达1000种气体；

★ 数据可下载，新气体可离线再次分析；

★ PAS软件提供不限气体数量的同时测量，使用强大的PLS算法；

★ 内置氧气传感器、可加热内置过滤器和采样控制；

★ AtmosFIR配有一个灵敏的DTGS传感器，可在环境温度下运行，无需液氮或其他冷却装置。Protea提供强大的PAS软件套装、培训和支持，从而使客户获得仪器Zda的性能；

★ AtmosFIR多组份气体分析仪也可放置于19英寸机架，作为实验室台式或现场在线监测使用，以现场高稳定性和便携式的形式提供。外壳箱为一个高IP等级的防护壳，使得现场安装和移动使用过程中的坚固防护，而不影响仪器性能。

产品应用

★ 环境应急监测;

★ 劳动卫生现场监测;

★ CEMS;

★ 工业过程分析控制;

★ 催化转化科学研究;

★ 烟道排放测试;

★ 垃圾焚烧、燃烧排放气体监测;

★ 实时TOC测量;

★ 废气处理设施效率测试——进口和出口;

★ 硅氧烷测量;

特别适用于：

★ 同时分析多种组份;

★ 被测气体高温、高湿;

★ 被测气体成分复杂;

★ 测试现场条件差。

经过多年的FTIR应用经验，Protea已经开发出的 软件平台可让新手和FTIR专家都能够更方便使用 AtmosFIR分析仪。PAS-Pro软件可提供全自动化的操作。

★ 触屏界面;

★ 详细的健康和警报状态;

★ 气体同时测量数量无限制;

★ 分析电脑上无需保存大量光谱库;

★ 通过/失败指示，符合FTIR标准，如ASTM、US EPA、ISO和UK EA TGN;

★ 多量程测量，自动量程转换;

★ 单独的测试记录方便数据保存;

★ 单独的量程记录方便数据数据保存;

★ 针对多点测量，采样时间可编程，自动量距气检 查、吹洗等;

★ 软件内满量距气审查——气体名字、浓度、认证号;

★ 加热采样系统报警响应;

★ 全光谱保存，加采样信息——温度、压力、氧气含 量、分辨率(可追溯性);

★ PAS针对想进行数据分析的专家用户设计了更多细 节;

★ 多变量化学计量学模型构建工具—PLS、CLS和更 多算法;

★ 准确的测量结果不需要进行全气体矩阵分析;

★ 对干扰气体或新气体可进行再次分析;

★ 内置Zdi检测限(LDL)计算器;

★ 内置漂移修正计算器。

近日，由希望之城综合癌症ZX系统生物学系、波士顿达纳法伯癌症研究所、哈佛医学院、加州大学旧金山分校检验医学系、剑桥大学血液学系、匹兹堡大学药物发现研究所及东芬兰大学分子科学研究所等多ZX研究所，利用Milo，探讨ZL急性B淋巴细胞白血病（B-ALL）的新型抑癌机制，并在Nature（IF：42.778）上发表：Signalling input from divergent pathways subverts B cell transformation, Nature. 2020 Jul;583(7818):845-851.

--研究内容--

细胞的恶性转化通常涉及一些基因的病变，其综合活性会导致癌症。本研究分析了1,148例患者来源的急性B淋巴细胞白血病（B-ALL）的样本，发现单个基因的突变不会促进白血病的发生，除非它们在表征B细胞分化阶段的单一致癌途径。与主要致癌驱动因子不一致的突变则会激活不同的信号通路，从而直接破坏B细胞的转化。B-ALL中的致癌病变通常模仿前B细胞阶段的细胞因子受体（通过激活信号转导蛋白STAT5）或更成熟细胞中的前B细胞受体中（通过激活蛋白激酶ERK）的信号传导。STAT5和ERK激活性病变很常见，但二者仅在约3％的病例中同时发生。单细胞突变和磷酸化蛋白分析显示致癌的STAT5和ERK激活与竞争性克隆分离。STAT5和ERK参与相反的生化和转录过程，且分别由转录因子MYC和BCL6调控。当不同的信号通路被重激活时，主要致癌驱动因子受到YZ，从而逆转了B细胞转化。相反，不同途径组分的缺失会加速白细胞生成。因此，不同信号通路的持久性成为了B细胞转化的强大障碍，而在一个主要驱动因素上的趋同则促使了白血病发作。不同信号通路的药理学重激活，可以与YZ主要致癌驱动因子产生协同作用。因此，差异信号通路的重新激活可以作为先前未被认可的策略来增强B-ALLZL反应。

--Milo实验方法--

实验目的:

为了测试在同一细胞中是否同时发生STAT5和ERK双通路激活的罕见情况

实验条件：

细胞密度: 25万个细胞/ml

试剂盒: K500

多细胞落空率<2%

沉降时间: 7-10 min

裂解时间: 10s

电泳分离时间: 60s

检测靶点: STAT5 phosphorylation (Y694) and ERK phosphorylation (T202/Y204)，同一荧光通道，不同分子量大小进行区分

一抗孵育条件:1:15, 4度过夜

二抗孵育条件: 1:20,室温1hr

定义“阳性孔”的方法: 内参Histone H3和TOTO DNA staining

--实验结论--

Milo检测结果发现，STAT5和ERK双通路激活的概率为2%，与双细胞落空率相当，故在同一个细胞中发生双通路激活几乎不可能，STAT5和ERK激活信号通路互不兼容。

结论：

未转化的B细胞不断与周围的环境交换信息，这取决于参与几种不同的信号途径（例如细胞因子受体和BCR途径）。因此，多种多样的信号输入反映了正常细胞与其环境的相互作用，而在一个ZX途径上的融合则是B细胞转化的标志。与主要致癌驱动因子不一致的趋异途径的失活是B细胞转化过程中的关键步骤。分歧和潜在冲突的信号通路的重新激活是B细胞恶性转化的强大障碍。因此，从ZL的角度来看，有针对性的重新激活发散途径以干扰主要的致癌驱动因子可能是扩大ZL反应的一种有前途的策略。