劉盡堯團隊為腸道菌群調(diào)控提供新手段

上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院分子醫(yī)學(xué)研究院劉盡堯課題組，通過將細菌單獨限制在完整的聚合物涂層中而使細菌暫時失活，而涂層可以通過生物學(xué)相關(guān)信號在目標位置進行脫離并智能釋放所包裹的細菌，所釋放的細菌能快速恢復(fù)原有生命活性，從而產(chǎn)生其相應(yīng)的精準診斷和治療效果。該成果近日以《通過穿上一件智能外衣實現(xiàn)細菌藥物的靶向釋放》為題發(fā)表于《先進材料》。

微生物菌落對于維持人類健康起著至關(guān)重要的作用。多種疑難雜癥（如炎癥性腸病，糖尿病，多發(fā)性硬化癥，自閉癥和某些癌癥）的發(fā)病機理、進展和治療都與微生物群落組成有關(guān)。鑒于細菌會分泌一些關(guān)鍵的生物分子，可以對多種疾病做出反應(yīng)，從而被廣泛探索用于診斷和治療。然而，由于細菌的生命特征，細菌在向體內(nèi)遞送過程中很容易易位進入其他組織，給人體健康帶來嚴重的副作用，例如腸道共生菌的易位，可能會破壞腸道上皮屏障，引起機體細菌感染。考慮到細菌的生命活性，劉盡堯課題組報道了一種新的思路方法，通過將細菌單獨限制在完整的聚合物涂層中而使細菌暫時失活，然后涂層可以通過生物學(xué)相關(guān)信號在目標位置脫去后智能靶向釋放細菌，并恢復(fù)細菌的生命活性，從而實現(xiàn)細菌藥物的靶向釋放。

為此，研究人員通過利用FDA批準的腸溶性聚合物對細菌進行包裹，使得細菌表面穿上了一層完整的納米涂層“外衣”。在包裹細菌口服遞送的過程中，納米涂層“外衣”能夠識別周圍環(huán)境，當它被遞送到不合適的地點（胃部）的時候，由于“外衣”對細菌進行完整包裹，使得細菌暫時失活，同時還可以使細菌免受胃液的侵蝕；而當細菌被遞送到正確的地點（腸道）的時候，包裹在細菌表面的聚合物“外衣”則能在體內(nèi)生物學(xué)信號（例如腸道的pH）的刺激響應(yīng)下快速脫去，釋放細菌并恢復(fù)細菌的活性，發(fā)揮細菌在腸道的功能。這種方法大大提高了細菌在體內(nèi)遞送過程中的生物利用度以及有效性，同時也被證明在治療腸道致病菌感染以及調(diào)控腸道菌群方面有著非常優(yōu)異的效果。

專家表示，按需復(fù)活細菌這樣的思路為制備細菌介導(dǎo)的智能生物制劑提供了一種重要的手段，并有望在臨床應(yīng)用上實現(xiàn)轉(zhuǎn)化。

據(jù)悉，該課題組博士后馮娉娉為該論文第一作者，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院分子醫(yī)學(xué)研究院、上海市腫瘤研究所癌基因及相關(guān)基因國家重點實驗室研究員劉盡堯為論文通訊作者。(生物谷世聯(lián)博研Bioexcellence）

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