评估结肠叶酸吸收和代谢

维生素叶酸是氨基酸和核苷酸合成等过程中单碳代谢所必需的。 由于叶酸不能由哺乳动物合成，因此它必须来自饮食和膳食补充剂或由结肠中存在的细菌产生。 有许多与人类叶酸缺乏相关的公认不良健康结果，包括新生儿先天性神经管缺陷和成人结直肠癌。 已经提出超生理叶酸状态也可能是有害的，因为它会导致免疫功能的变化和维生素 B12 缺乏的掩蔽。 人们普遍认为，膳食来源的叶酸主要在小肠中被吸收，但我们团队和其他人最近的证据表明，结肠在叶酸吸收中的作用可能比以前理解的更大。 具体而言，结肠中的叶酸含量（其中大部分由微生物组产生）可能超过天然来源的叶酸膳食摄入量。 关于人类结肠叶酸吸收的知识存在许多空白。 目前尚不清楚健康人结肠中存在何种程度的叶酸特异性转运蛋白，例如质子偶联叶酸转运蛋白 (PCFT) 和还原型叶酸载体 (RFC)。 迄今为止，大多数确定结肠细胞中存在 RFC 和 PCFT 的研究都是使用从器官供体采集的细胞系或组织进行的。 据我们所知，还没有研究调查作为活检取回的人类结肠组织中存在的 RFC 和 PCFT 的 mRNA 和蛋白质浓度。 叶酸状态是否影响结肠水平的 RFC 和 PCFT 表达也有待确定。 其次，尚不清楚结肠粘膜中两种肠道叶酸水解酶谷氨酸羧肽酶 II (GCPII) 和 γ-谷氨酰水解酶 (GGH) 的存在程度。 为了更透彻地了解人体结肠中叶酸吸收的基本过程，提出了以下三个目标。 主要目标是通过测量叶酸水平来评估 0 和 400 µg 补充叶酸对结肠粘膜内总叶酸浓度的影响。 次要目标包括通过评估 mRNA 转录物和蛋白质的表达来评估 0 和 400 µg 补充叶酸对回肠和结肠中 PCFT 和 RFC 调节的影响，并确定 GCPII 和 GGH 在回肠中的存在程度。通过量化酶活性和 mRNA 转录物和蛋白质的表达来检测回肠和结肠的内腔。 为实现这一目标，将进行为期 16 周的纵向开放标记随机临床试验。 招募和筛选将需要三个独立的步骤，包括最初的参与邀请、随后的电话筛选会议以确定资格以及最后的基线面对面研究访问，然后才能进入研究的干预阶段。 一旦注册，参与者将被要求在研究期间遵循合成叶酸含量低的饮食。 在注册时，受试者将被随机分配接受多种维生素补充剂和 0 或 400 微克叶酸。 后续研究访问将在第 8 周和第 16 周进行，届时将收集来自末端回肠、盲肠、升结肠和降结肠的人体测量值、血液和结肠组织活检（仅第 16 周）用于分析。 将在整个研究过程中收集 24 小时饮食回忆，以观察叶酸和热量摄入。 血浆、红细胞叶酸水平和结肠粘膜叶酸含量将通过微生物测定来确定。 GCPII 和 GGH 酶活性将根据经过修改的 Krumdieck 和 Baugh 方法测定。 PCFT 和 RFC 表达将通过半定量实时 PCR 确定，蛋白质样品将使用 RIPA 裂解和提取缓冲液在蛋白质印迹分析中提取。 拟议的研究将加深我们对结肠中叶酸代谢和吸收的基本过程的理解。 这项研究的结果可能有助于确定膳食叶酸的最佳摄入量，既能满足人类的需求，又不会因过度接触叶酸而带来潜在的健康风险。