近日，我校工學(xué)院曹崇江教授團(tuán)隊(duì)在學(xué)科頂尖期刊Advanced Functional Materials上發(fā)表了題為Probiotics Behavior-Inspired Biomimetic Platform for Ulcerative Colitis Prevention and Therapy的最新研究成果。2021級(jí)博士生王夢(mèng)軍和博士后年琳玉為論文的共同第一作者，曹崇江教授為論文的通訊作者，中國(guó)藥科大學(xué)為論文的唯一通訊單位。
作為一種食品功能因子，益生菌在慢病如潰瘍性結(jié)腸炎（UC）的營(yíng)養(yǎng)干預(yù)中展現(xiàn)出良好的效果，但是其導(dǎo)致的潛在的菌血癥和敗血癥風(fēng)險(xiǎn)限制其在胃腸道疾病營(yíng)養(yǎng)干預(yù)中的廣泛應(yīng)用。益生菌衍生的外膜囊泡（OMVs）作為一種非活菌制劑，保留了益生菌的生物活性及功能，并且不會(huì)引起菌血癥的風(fēng)險(xiǎn)，在UC等慢病營(yíng)養(yǎng)干預(yù)中顯示出巨大的應(yīng)用潛力。但是，單獨(dú)口服益生菌OMVs會(huì)使其被胃腸液快速稀釋，此外炎癥部位的活性氧（ROS）還會(huì)破壞其結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其生物利用度較低。
針對(duì)以上科學(xué)問(wèn)題，研究團(tuán)隊(duì)受益生菌自然分泌OMVs以及腸道定植行為的啟發(fā)，將益生菌OMVs負(fù)載于雙連續(xù)有序介孔金屬酚醛網(wǎng)絡(luò)（SP-MPNs）中構(gòu)建仿生益生菌（OSM），進(jìn)一步利用抗壞血酸棕櫚酸酯（AP）水凝膠對(duì)OSM進(jìn)行保護(hù)并賦予其炎癥部位的精準(zhǔn)靶向性。OSM到達(dá)炎癥部位后，一方面，OSM可以通過(guò)清除炎癥部位的ROS減緩氧化應(yīng)激導(dǎo)致的腸屏障損傷，并且避免OMVs結(jié)構(gòu)的破壞；另一方面，OSM響應(yīng)炎癥部位過(guò)表達(dá)的轉(zhuǎn)鐵蛋白（Tf）緩慢釋放OMVs，發(fā)揮長(zhǎng)效的抗炎及免疫調(diào)節(jié)效果。此外，OSM中的兒茶酚官能團(tuán)可以與腸道粘液層中的粘蛋白產(chǎn)生相互作用，從而延長(zhǎng)OSM在腸道中的停留時(shí)間，提高了OMVs的生物利用度。這項(xiàng)研究為UC等慢病的精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)干預(yù)提供新思路。
上述工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金和江蘇省卓博等項(xiàng)目的資助。
仿生益生菌的構(gòu)建及其緩解UC的示意圖
文章鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.202505817
（供稿單位：工學(xué)院，撰寫(xiě)人：朱功春，審稿人：劉帆）
