开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）
- 课题背景
肠道微生物群体通过多种机制影响我们的健康和营养年龄，并且有越来越多的证据表明微生物代谢物对宿主生理学有重大影响。短链脂肪酸（SCFA）是肠道微生物产生的挥发性脂肪酸，是在小肠中未被吸收/未消化的食物成分的发酵产物[1]。它们的特征在于含有少于6个碳，存在直链和支链构象。乙酸（C2），丙酸（C3）和丁酸（C4）是最丰富的，占结肠存在的SCFA的90%-95％。SCFA的主要来源是碳水化合物（CHO），但从蛋白质分解获得的氨基酸缬氨酸，亮氨酸和异亮氨酸可以转化为异丁酸，异戊酸和2-甲基丁酸酯，称为支链SCFA（BSCFA），他们产生量很少（小于5％）[2]。也有部分乙酸可通过产乙酸细菌由H2和CO2或甲酸合成。肠道菌群会利用SCFA进行cross-feeding，即一种细菌对另一种细菌代谢过程中产生的富含能量的中间产物或其终产物的利用，通过这种代谢途径可以提高能量的利用效率[3]。
SCFA能降低肠道的pH值，抑制病原微生物并促进某些营养素的吸收[4]。丁酸盐能为肠上皮细胞提供能量并增加粘蛋白的产生，进而改变细菌粘附和提供紧密连接的完整性，在肠道屏障功能的维持中起到重要作用[5]。另外，在SCFA被吸收入血后，对机体的生理活动也产生重大影响。越来越多的证据表明SCFA（尤其是丙酸和丁酸）与糖脂代谢有关，SCFA可通过下调PPARgamma;、激活AMP活化蛋白激酶，或作为肠道GLP-1受体激动剂来调节糖脂代谢，改善胰岛素抵抗。
饮食结构的改变会对肠道SCFA产生不同的影响，Adriana Cuervo等研究了不同食物（土豆和苹果）中膳食纤维（纤维素和不溶性果胶等）对老年人粪便中SCFA含量的影响[6]。疾病状态下肠道菌群可能发生紊乱，也会导致肠道内的SCFA的含量和比例可能会发生较大的改变。J Fernandes等测定了健康人群和肥胖人群粪便中SCFA的含量，发现在肥胖人群粪便中SCFA的含量增加[7]。Esther Nistal 等报道患有celiac disease的病人粪便中的SCFA显著高于正常人群，并利用变性梯度凝胶电泳(DGGE)和realtime-PCR的方法研究了菌群数量和比例的变化，找出其与SCFA含量的关联[8]。
ABC家族转运体(ATP-binding cassette transporters) 属于外排转运体，与ATP结合，利用ATP将底物跨膜转运到细胞外[9]。主要包括P-糖蛋白(P-glycoprotein, P-GP)，多药耐药相关蛋白(Multidrug resistance-associated proteins, MRPs) 和乳腺癌耐药蛋白(Breast cancer resistance protein，BCRP)以及SCL家族转运体如多药毒物外排蛋白(Multidrug and toxin extrusion, MATE/ SLC47A1）等。P-GP（ABCB1）主要分布在肠，肝，脑，肾，视网膜上，BCRP（ABCG2）在肠，肝，脑，胎盘，肾旁细胞，视网膜，睾丸上均有分布，表达在屏障的管腔侧，将底物泵出。P-GP和BCRP的底物广泛，包括多个种类的药物和一些内源性物质[10]。P-GP和BCRP在肠道的表达较为丰富，对其底物药物如抗癌药物、抗高血压药物等的吸收可能产生重大影响。
P-GP和BCRP的活性和表达可不仅受遗传因素如基因多态性的影响，还可受到环境因素饮食习惯、用药和疾病的调节[11]。如Ayaka Nawa等发现在1型糖尿病小鼠的回肠中P-gp的活性和表达均下调了[12]。在STZ诱导的1型糖尿病大鼠中，BCRP 在小肠粘膜中的mRNA的和蛋白的表达显著下调[13]。这些资料使我们产生了一个猜想，疾病状态下肠道上ABC转运体的功能和表达的改变是否与SCFA的含量变化有关？
本课题以Caco-2细胞模型为代表，研究短链脂肪酸对肠道上ABC类转运（P-GP和BCRP）活性和表达的影响。
- 要解决的问题
1、短链脂肪酸（钠盐）在生理浓度下对体外培养的Caco-2细胞活性是否有损伤？
2、短链脂肪酸（钠盐）培养对Caco-2细胞上P-GP和BCRP功能（活性）的影响。
3、短链脂肪酸（钠盐）培养对Caco-2细胞上P-GP和BCRP蛋白表达的影响。
