近日，來自上海市腫瘤研究所的生物材料轉化醫(yī)學課題組成員曹湞萍、王馨悅等人在《Nature Communications》報告了一項關于細菌治療遞送方法的新研究成果。研究稱發(fā)現(xiàn)了一種簡單而高效的方法來產(chǎn)生超級腸道微生物，通過生物界面超分子自組裝包裹腸道微生物。這種方法使細菌療法在口服給藥和治療方面的效果明顯增強。
腸道微生物群是一個巨大的微生物群落，包括占據(jù)胃腸道的古細菌、細菌、真菌、病毒和微噬菌體。通過研究發(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，如糖尿病、肥胖癥、高血壓性心臟病、炎癥性腸病和一些癌癥。將益生菌導入微生物群是一種很有發(fā)展前景的疾病防治方法。引進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）作為實驗對象。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菌的關鍵，因為鈣離子有助于DOPA在細菌表面的自組裝，而膽固醇被用來進一步穩(wěn)定自組裝的脂質(zhì)膜。
報告中提到通過生物界面超分子自組裝包裹的腸道微生物通過口服給藥，涂層可以通過簡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。研究通過對鼠傷寒沙門菌誘導和右旋糖酐硫酸酯鈉誘導的兩種小鼠結腸炎模型證明了生物界面超分子自組裝技術在口服給藥和治療方面的增強效果。
通過生物界面超分子自組裝的細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，以及在預防和治療中提高了口服效率。未來有可能利用這種方法產(chǎn)生無數(shù)的超級腸道微生物，用于預防和治療各種疾病
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