近日，來(lái)自上海市腫瘤研究所的生物材料轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)課題組成員曹湞萍、王馨悅等人在《Nature Communications》報(bào)告了一項(xiàng)關(guān)于細(xì)菌治療遞送方法的新研究成果。研究稱發(fā)現(xiàn)了一種簡(jiǎn)單而高效的方法來(lái)產(chǎn)生超級(jí)腸道微生物，通過(guò)生物界面超分子自組裝包裹腸道微生物。這種方法使細(xì)菌療法在口服給藥和治療方面的效果明顯增強(qiáng)。
腸道微生物群是一個(gè)巨大的微生物群落，包括占據(jù)胃腸道的古細(xì)菌、細(xì)菌、真菌、病毒和微噬菌體。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)某些微生物在免疫調(diào)節(jié)、維持體內(nèi)平衡和宿主健康方面發(fā)揮著重要作用。腸道微生物群失調(diào)與多種疾病有關(guān)，如糖尿病、肥胖癥、高血壓性心臟病、炎癥性腸病和一些癌癥。將益生菌導(dǎo)入微生物群是一種很有發(fā)展前景的疾病防治方法。引進(jìn)的微生物可在腸道部位聚集，抑制病原菌定植，積極調(diào)節(jié)細(xì)菌組成平衡，發(fā)揮有益作用。目前各種形式的液體、藥丸、腸衣、聚合物凝膠和干粉已被開(kāi)發(fā)用于口服益生菌。雖然這些制劑在提高給藥效率方面取得了成功，但由于其生物利用度低和在胃腸道中的滯留不足，導(dǎo)致其治療效果有限，因此將腸道微生物作為口服治療藥物的使用受到很大限制。
研究小組選擇了大腸桿菌Nissle 1917（EcN）作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。EcN是一種益生菌，被廣泛用于治療一系列胃腸道疾病和代謝疾病。首先將EcN用二元醇磷脂酸（DOPA）和膽固醇在磷酸鈣緩沖液中旋渦涂層。使用鈣離子是制備脂膜包裹細(xì)菌的關(guān)鍵，因?yàn)殁}離子有助于DOPA在細(xì)菌表面的自組裝，而膽固醇被用來(lái)進(jìn)一步穩(wěn)定自組裝的脂質(zhì)膜。
報(bào)告中提到通過(guò)生物界面超分子自組裝包裹的腸道微生物通過(guò)口服給藥，涂層可以通過(guò)簡(jiǎn)單的渦旋與生物相容性脂質(zhì)在15分鐘內(nèi)發(fā)揮作用。包裹有自組裝脂質(zhì)膜的細(xì)菌在環(huán)境的攻擊下存活率明顯提高，其生存能力和生物活性幾乎不變。研究通過(guò)對(duì)鼠傷寒沙門(mén)菌誘導(dǎo)和右旋糖酐硫酸酯鈉誘導(dǎo)的兩種小鼠結(jié)腸炎模型證明了生物界面超分子自組裝技術(shù)在口服給藥和治療方面的增強(qiáng)效果。
通過(guò)生物界面超分子自組裝的細(xì)菌在各種極端條件下顯著提高了存活率，幾乎不變的生存能力和生物活性，以及在預(yù)防和治療中提高了口服效率。未來(lái)有可能利用這種方法產(chǎn)生無(wú)數(shù)的超級(jí)腸道微生物，用于預(yù)防和治療各種疾病
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