肠道屏障功能评估技术的研究进展

罗芳丽; 孙路强; 王司琦; 侯雨君; 李瑛; 周思远

doi:10.13406/j.cnki.cyxb.003635

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肠道屏障功能评估技术的研究进展

综述 | 更新时间：2025-10-23

- 肠道屏障功能评估技术的研究进展
- Research progress on intestinal barrier function assessment techniques
- 重庆医科大学学报 2025年50卷第1期页码：23-29
- 作者机构：
  
  成都中医药大学针灸推拿学院，成都 610075
- 作者简介：
  
  罗芳丽，Email：1019058385@qq.com，研究方向：功能性肠病的临床及机制研究。
  周思远，Email：zzsy6688@qq.com。
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金面上资助项目(82074558)
- DOI：10.13406/j.cnki.cyxb.003635
  中图分类号： R57
- 收稿：2024-01-21，
  
  修回：2024-04-26，
  
  录用：2024-05-22，
  
  纸质出版：2025-01-28
- 稿件说明：
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罗芳丽,孙路强,王司琦,等.肠道屏障功能评估技术的研究进展[J].重庆医科大学学报,2025,50(1):23-29.

Luo Fangli,Sun Luqiang,Wang Siqi,et al.Research progress on intestinal barrier function assessment techniques[J].Journal of Chongqing Medical University,2025,50(1):23-29.
罗芳丽,孙路强,王司琦,等.肠道屏障功能评估技术的研究进展[J].重庆医科大学学报,2025,50(1):23-29. DOI： 10.13406/j.cnki.cyxb.003635.

Luo Fangli,Sun Luqiang,Wang Siqi,et al.Research progress on intestinal barrier function assessment techniques[J].Journal of Chongqing Medical University,2025,50(1):23-29. DOI： 10.13406/j.cnki.cyxb.003635.

摘要

肠道屏障功能对机体健康至关重要，生理状态下，肠道发挥屏障功能可有效防止机体内环境受到有害物质的侵害，保障机体内环境稳定。当各种因素使机体内环境受到侵害，可导致肠道屏障功能受损，肠道通透性增加，从而出现肠道内菌群移位、内毒素吸收等一系列病理改变。本文对相关文献进行检索、整理、归纳发现肠道屏障功能的检测与评价方法较多，通过测定血液、尿液、粪便或肠道组织等标本中的某些指标，从体内、体外2个方面对肠道屏障功能进行评价，总结了肠道屏障功能的评价方法，并分析了每种评价方法的优缺点，以期为后续此领域的研究提供参考。

Abstract

Intestinal barrier function is very important for overall health. Under physiological conditions，intestinal barrier can effectively prevent the internal environment from being affected by harmful substances and ensure the stability of the internal environment. When the int

ernal environment of the body is damaged by various factors，the intestinal barrier function can be impaired，leading to increased intestinal permeability and thus a series of pathological changes such as intestinal flora shift and endotoxin absorption. By searching，sorting，and summarizing relevant literature，the authors found that there are many methods for detection and evaluation of intestinal barrier function. Indicators measured using blood，urine，stool，or intestinal tissue samples have been used to evaluate intestinal barrier function both

in vivo

and

in vitro

. This paper summarizes the methods of intestinal barrier function evaluation，and analyzes the advantages and disadvantages of each evaluation method，in order to provide a reference for the subsequent research in this field.

关键词

Keywords

references

Stalla FM ， Astegiano M ， Ribaldone DG ， et al . The small intestine：barrier，permeability and microbiota [J ] . Minerva Gastroenterol ， 2022 ， 68 （ 1 ）： 98 - 110 .

Schoultz I ， Keita ÅV . The intestinal barrier and current techniques for the assessment of gut permeability [J ] . Cells ， 2020 ， 9 （ 8 ）： 1909 .

Martel J ， Chang SH ， Ko YF ， et al . Gut barrier disruption and chronic disease [J ] . Trends Endocrinol Metab ， 2022 ， 33 （ 4 ）： 247 - 265 .

González-González M ， Díaz-Zepeda C ， Eyzaguirre-Velásquez J ， et al . Investigating gut permeability in animal models of disease [J ] . Front Physiol ， 2018 ， 9 ： 1962 .

Drabińska N ， Jarocka-Cyrta E . Crosstalk between resveratrol and gut barrier：a review [J ] . Int J Mol Sci ， 2022 ， 23 （ 23 ）： 15279 .

Citi S . Intestinal barriers protect against disease [J ] . Science ， 2018 ， 359 （ 6380 ）： 1097 - 1098 .

Pellegrini C ， Fornai M ， D’Antongiovanni V ， et al . The intestinal barrier in disorders of the central nervous system [J ] . Lancet Gastroenterol Hepatol ， 2023 ， 8 （ 1 ）： 66 - 80 .

di Tommaso N ， Gasbarrini A ， Ponziani FR . Intestinal barrier in human health and disease [J ] . Int J Environ Res Public Health ， 2021 ， 18 （ 23 ）： 12836 .

Santilli A ， Stefanopoulos S ， Cresci GAM . The gut barrier and chronic diseases [J ] . Curr Opin Clin Nutr Metab Care ， 2022 ， 25 （ 3 ）： 178 - 185 .

Vanuytsel T ， Tack J ， Farre R . The role of intestinal permeability in gastrointestinal disorders and current methods of evaluation [J ] . Front Nutr ， 2021 ， 8 ： 717925 .

Odenwald MA ， Turner JR . Intestinal permeability defects：is it time to treat? [J ] . Clin Gastroenterol Hepatol ， 2013 ， 11 （ 9 ）： 1075 - 1083 .

Bischoff SC ， Barbara G ， Buurman W ， et al . Intestinal permeability：a new target for disease prevention and therapy [J ] . BMC Gastroenterol ， 2014 ， 14 ： 189 .

Odenwald MA ， Turner JR . The intestinal epithelial barrier：a therapeutic target? [J ] . Nat Rev Gastroenterol Hepatol ， 2017 ， 14 （ 1 ）： 9 - 21 .

Vancamelbeke M ， Vermeire S . The intestinal barrier：a fundamental role in health and disease [J ] . Expert Rev Gastroenterol Hepatol ， 2017 ， 11 （ 9 ）： 821 - 834 .

Gilani S ， Howarth GS ， Kitessa SM ， et al . New biomarkers for increased intestinal permeability induced by dextran sodium sulphate and fasting in chickens [J ] . J Anim Physiol Anim Nutr ， 2017 ， 101 （ 5 ）： e237 - e245 .

Liebe H ， Schlegel C ， Cai X ， et al . Determining Intestinal Permeability using Lucifer Yellow in an Apical-Out Enteroid Model [J ] . J Vis Exp ， 2022 （ 185 ）： e64215 .

Soyseven M ， Kaynak MS ， Çelebier M ， et al . Development of a RP-HPLC method for simultaneous determination of reference markers used for in situ rat intestinal permeability studies [J ] . J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci ， 2020 ， 1147 ： 122150 .

Hollander D ， Kaunitz JD . The “leaky gut” ：tight junctions but loose associations? [J ] . Dig Dis Sci ， 2020 ， 65 （ 5 ）： 1277 - 1287 .

Munford RS . Endotoxemia-menace，marker，or mistake? [J ] . J Leukoc Biol ， 2016 ， 100 （ 4 ）： 687 - 698 .

Gnauck A ， Lentle RG ， Kruger MC . Chasing a ghost?：issues with the determination of circulating levels of endotoxin in human blood [J ] . Crit Rev Clin Lab Sci ， 2016 ， 53 （ 3 ）： 197 - 215 .

Vanslembrouck B ， Chen JH ， Larabell C ， et al . Microscopic visualization of cell-cell adhesion complexes at micro and nanoscale [J ] . Front Cell Dev Biol ， 2022 ， 10 ： 819534 .

Citronberg JS ， Wilkens LR ， Lim U ， et al . Reliability of plasma lipopolysaccharide-binding protein（LBP） from repeated measures in healthy adults [J ] . Cancer Causes Control ， 2016 ， 27 （ 9 ）： 1163 - 1166 .

Vemuri R ， Gundamaraju R ， Eri R . Role of lactic acid probiotic bacteria in IBD [J ] . Curr Pharm Des ， 2017 ， 23 （ 16 ）： 2352 - 2355 .

Remund B ， Yilmaz B ， Sokollik C . D-lactate：implications for gastrointestinal diseases [J ] . Children ， 2023 ， 10 （ 6 ）： 945 .

Fukuda T ， Tsukano K ， Nakatsuji H ， et al . Plasma diamine oxidase activity decline with diarrhea severity in calves indicating systemic dysfunction related to intestinal mucosal damage [J ] . Res Vet Sci ， 2019 ， 126 ： 127 - 130 .

Cai JR ， Chen H ， Weng ML ， et al . Diagnostic and clinical significance of serum levels of D-lactate and diamine oxidase in patients with Crohn’s disease [J ] . Gastroenterol Res Pract ， 2019 ， 2019 ： 8536952 .

Izquierdo-Casas J ， Comas-Basté O ， Latorre-Moratalla ML ， et al . Low serum diamine oxidase（DAO） activity levels in patients with migraine [J ] . J Physiol Biochem ， 2018 ， 74 （ 1 ）： 93 - 99 .

Takiishi T ， Fenero CIM ， Câmara NOS . Intestinal barrier and gut microbiota：shaping our immune responses throughout life [J ] . Tissue Barriers ， 2017 ， 5 （ 4 ）： e1373208 .

Johansson ME ， Gustafsson JK ， Holmén-Larsson J ， et al . Bacteria penetrate the normally impenetrable inner colon mucus layer in both murine colitis models and patients with ulcerative colitis [J ] . Gut ， 2014 ， 63 （ 2 ）： 281 - 291 .

Maric S ， Flüchter P ， Guglielmetti LC ， et al . Plasma citrulline correlates with basolateral amino acid transporter LAT4 expression in human small intestine [J ] . Clin Nutr ， 2021 ， 40 （ 4 ）： 2244 - 2251 .

Curis E ， Nicolis I ， Moinard C ， et al . Almost all about citrulline in mammals [J ] . Amino Acids ， 2005 ， 29 （ 3 ）： 177 - 205 .

Wells JM ， Brummer RJ ， Derrien M ， et al . Homeostasis of the gut barrier and potential biomarkers [J ] . Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol ， 2017 ， 312 （ 3 ）： G171 - G193 .

Derikx JP ， Blijlevens NM ， Donnelly JP ， et al . Loss of enterocyte mass is accompanied by diminished turnover of enterocytes after myeloablative therapy in haematopoietic stem-cell transplant recipients [J ] . Ann Oncol ， 2009 ， 20 （ 2 ）： 337 - 342 .

Grootjans J ， Thuijls G ， Verdam F ， et al . Non-invasive assessment of barrier integrity and function of the human gut [J ] . World J Gastrointest Surg ， 2010 ， 2 （ 3 ）： 61 - 69 .

Malcomson FC ， Willis ND ， McCallum I ， et al . Effects of supplementation with nondigestible carbohydrates on fecal calprotectin and on epigenetic regulation of SFRP1 expression in the large-bowel mucosa of healthy individuals [J ] . Am J Clin Nutr ， 2017 ， 105 （ 2 ）： 400 - 410 .

D’Amico F ， Nancey S ， Danese S ， et al . A practical guide for faecal calprotectin measurement：myths and realities [J ] . J Crohns Colitis ， 2021 ， 15 （ 1 ）： 152 - 161 .

Damms A ， Bischoff SC . Validation and clinical significance of a new calprotectin rapid test for the diagnosis of gastrointestinal diseases [J ] . Int J Colorectal Dis ， 2008 ， 23 （ 10 ）： 985 - 992 .

Schwiertz A ， Spiegel J ， Dillmann U ， et al . Fecal markers of intestinal inflammation and intestinal permeability are elevated in Parkinson’s disease [J ] . Parkinsonism Relat Disord ， 2018 ， 50 ： 104 - 107 .

Kosek M ， Haque R ， Lima A ， et al . Fecal markers of intestinal inflammation and permeability associated with the subsequent acquisition of linear growth deficits in infants [J ] . Am J Trop Med Hyg ， 2013 ， 88 （ 2 ）： 390 - 396 .

Ajamian M ， Steer D ， Rosella G ， et al . Serum zonulin as a marker of intestinal mucosal barrier function：may not be what it seems [J ] . PLoS One ， 2019 ， 14 （ 1 ）： e0210728 .

Zhang C ， Zhu HP ， Jie H ， et al . Arbutin ameliorated ulcerative colitis of mice induced by dextran sodium sulfate（DSS） [J ] . Bioengineered ， 2021 ， 12 （ 2 ）： 11707 - 11715 .

Wang JL ， Han X ， Li JX ， et al . Differential analysis of intestinal microbiota and metabolites in mice with dextran sulfate sodium-induced colitis [J ] . World J Gastroenterol ， 2022 ， 28 （ 43 ）： 6109 - 6130 .

Cabinian A ， Sinsimer D ， Tang M ， et al . Gut symbiotic microbes imprint intestinal immune cells with the innate receptor SLAMF4 which contributes to gut immune protection against enteric pathogens [J ] . Gut ， 2018 ， 67 （ 5 ）： 847 - 859 .

Cortez V ， Boyd DF ， Crawford JC ， et al . Astrovirus infects actively secreting goblet cells and alters the gut mucus barrier [J ] . Nat Commun ， 2020 ， 11 （ 1 ）： 2097 .

Rusticeanu M ， Zimmer V ， Lammert F . Visualising and quantifying intestinal permeability-where do we stand [J ] . Ann Hepatol ， 2021 ， 23 ： 100266 .

Chiriac S ， Sfarti CV ， Minea H ， et al . Impaired intestinal permeability assessed by confocal laser endomicroscopy-a new potential therapeutic target in inflammatory bowel disease [J ] . Diagnostics ， 2023 ， 13 （ 7 ）： 1230 .

Ussing HH ， Zerahn K . Active transport of sodium as the source of electric current in the short-circuited isolated frog skin [J ] . Acta Physiol Scand ， 1951 ， 23 （ 2/3 ）： 110 - 127 .

Biskou O ， Jauregi-Miguel A . Measuring intes tinal permeability in celiac disease ex vivo ，using Ussing chambers [J ] . Methods Cell Biol ， 2023 ， 179 ： 21 - 38 .

Galipeau HJ ， Verdu EF . The complex task of measuring intestinal permeability in basic and clinical science [J ] . Neurogastroenterol Motil ， 2016 ， 28 （ 7 ）： 957 - 965 .

Roberts CL ， Keita AV ， Duncan SH ， et al . Translocation of Crohn’s disease Escherichia coli across M-cells：contrasting effects of soluble plant fibres and emulsifiers [J ] . Gut ， 2010 ， 59 （ 10 ）： 1331 - 1339 .

Devriese S ， van den Bossche L ， van Welden S ， et al . T84 monolayers are superior to Caco-2 as a model system of colonocytes [J ] . Histochem Cell Biol ， 2017 ， 148 （ 1 ）： 85 - 93 .

Chopyk DM ， Kumar P ， Raeman R ， et al . Dysregulation of junctional adhesion molecule-a contributes to ethanol-induced barrier disruption in intestinal epithelial cell monolayers [J ] . Physiol Rep ， 2017 ， 5 （ 23 ）： e13541 .

Naydenov NG ， Brown B ， Harris G ， et al . A membrane fusion protein αSNAP is a novel regulator of epithelial apical junctions [J ] . PLoS One ， 2012 ， 7 （ 4 ）： e34320 .

Sun L ， Cao XL ， Lechuga S ， et al . A septin cytoskeleton-targeting small molecule，forchlorfenuron，inhibits epithelial migration via septin-independent perturbation of cellular signaling [J ] . Cells ， 2019 ， 9 （ 1 ）： 84 .

Wang DD ， Naydenov NG ， Feygin A ， et al . Actin-depolymerizing factor and cofilin-1 have unique and overlapping functions in regulating intestinal epithelial junctions and mucosal inflammation [J ] . Am J Pathol ， 2016 ， 186 （ 4 ）： 844 - 858 .

Dosh RH ， Jordan-Mahy N ， Sammon C ， et al . Tissue engineering laboratory models of the small intestine [J ] . Tissue Eng Part B Rev ， 2018 ， 24 （ 2 ）： 98 - 111 .

Rahmani S ， Breyner NM ， Su HM ， et al . Intestinal organoids：a new paradigm for engineering intestinal epithelium in vitro [J ] . Biomaterials ， 2019 ， 194 ： 195 - 214 .

林晓宇，李　琛，张婷，等 . 肝硬化门静脉高压症患者肠壁屏障功能的改变及其与易发感染的关系 [J ] . 中华肝脏病杂志， 2023 ， 31 （ 1 ）： 70 - 76 .

Lin XY ， Li C ， Zhang T ， et al . Changes of intestinal wall barrier function and its correlation with susceptibility to infection in patients with cirrhotic portal hypertension [J ] . Chin J Hepatol ， 2023 ， 31 （ 1 ）： 70 - 76 .

Holthaus D ， Kraft MR ， Krug SM ， et al . Dissection of barrier dysfunction in organoid-derived human intestinal epithelia induced by Giardia duodenalis [J ] . Gastroenterology ， 2022 ， 162 （ 3 ）： 844 - 858 .

Tse CM ， In JG ， Yin JY ， et al . Enterohemorrhagic E. coli （EHEC）-secreted serine protease EspP stimulates electrogenic ion transport in human colonoid monolayers [J ] . Toxins ， 2018 ， 10 （ 9 ）： 351 .

Moorefield EC ， Blue RE ， Quinney NL ， et al . Generation of renewable mouse intestinal epithelial cell monolayers and organoids for functional analyses [J ] . BMC Cell Biol ， 2018 ， 19 （ 1 ）： 15 .

van Dooremalen WTM ， Derksen M ， Roos JL ， et al . Organoid-derived epithelial monolayer：a clinically relevant in vitro model for intestinal barrier function [J ] . J Vis Exp ， 2021 （ 173 ）： e6207 .

Santacroce G ， Zammarchi I ， Tan CK ， et al . Present and future of endoscopy precision for inflammatory bowel disease [J ] . Dig Endosc ， 2024 ， 36 （ 3 ）： 292 - 304 .

Sturm A ， Maaser C ， Calabrese E ， et al . ECCO-ESGAR Guideline for Diagnostic Assessment in IBD Part 2：IBD scores and general principles and technical aspects [J ] . J Crohns Colitis ， 2019 ， 13 （ 3 ）： 273 - 284 .

Michiba K ， Watanabe K ， Imaoka T ， et al . Recent advances in the gastrointestinal complex in vitro model for ADME studies [J ] . Pharmaceutics ， 2023 ， 16 （ 1 ）： 37 .

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