益生菌是肠道内的一种有益微生物，已被广泛用于治疗各种疾病，包括风湿、衰老、炎症、癌症、肥胖、高血压、糖尿病等。尤其是，一些自然产生的共生益生菌已作为药物被用于IBD治疗。此外，基因工程益生菌可在结肠局部持续分泌细胞因子和治疗酶等生物药物。尽管在动物模型中已经取得了很高的疗效，但仍然存在许多问题，例如疾病部位的治疗药物浓度有限，且由于胃酸和胆汁盐的存在，益生菌在胃肠道中的效力较低，无法发挥作用。因此，基因工程益生菌如果能够有效地提供并持续产生治疗效果，这将继续激发人们对用于治疗IBD的微生物的兴趣。
近日，我院刘庄教授与陈倩教授团队及其合作者开发了一种可口服的工程益生菌，用于清除肠道炎症部位活性氧后增强的炎症性肠病（inflammatory bowel disease，IBD）治疗。该研究利用一种口服益生菌大肠杆菌Nissle 1917（Escherichia coli Nissle 1917，ECN），通过基因工程使其过度表达过氧化氢酶和超氧化物歧化酶（ECN-pE）来清除活性氧，从而改善肠道炎症的治疗。团队采用壳聚糖和海藻酸钠这两种有效的生物膜，通过层层静电自组装策略包覆ECN-pE以提高ECN-pE在胃肠道中的生物利用度。研究发现，在不同化学药物诱导的小鼠IBD模型中，壳聚糖/海藻酸钠包覆ECN-pE（ECN-pE(C/A)2）可有效缓解炎症并修复结肠上皮屏障。这种工程化的ECN-pE(C/A)2还可以调节肠道微生物群落，提高肠道菌群中乳酸菌科（Lachnospiraceae_NK4A136）和异味菌的丰度，它们是维持肠道内环境稳定的重要微生物。本研究为益生菌治疗肠道相关疾病的治疗性蛋白质的开发奠定了基础。相关成果于2022年6月14日线上发表于《Nature Communications》期刊（Nat. Commun. 2022, 13, 3432）。文章第一作者是我院博士后周骏。
文章链接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-31171-0
文章题目：Programmable probiotics modulate inflammation and gut microbiota for inflammatory bowel disease treatment after effective oral delivery
作者信息：Jun Zhou, Maoyi Li, Qiufang Chen, Xinjie Li, Linfu Chen, Ziliang Dong, Wenjun Zhu, Yang Yang*, Zhuang Liu* & Qian Chen*
刘庄教授简介：http://nano.suda.edu.cn/lz/lzls/list.htm
陈倩教授简介：http://funsom.suda.edu.cn/7c/b0/c2735a294064/page.htm
项目资助：This work was partially supported by grants from the National Research Programs of China (2020YFA0211100, 2021YFF0701800), the National Natural Science Foundation of China (91959104, 21927803, 51903182, 52032008), the Natural Science Foundation of Jiangsu Province (BK20190826), the China Postdoctoral Science Foundation (2020M671584), the Postdoctoral Science Foundation of Jiangsu Province (2020Z347), Suzhou Key Laboratory of Nanotechnology and Biomedicine, Collaborative Innovation Center of Suzhou Nano Science and Technology, and the 111 Program from the Ministry of Education of China.
责任编辑：郭佳