太牛了!益生菌芽孢竟成帕金森“救星”,肠脑同调显奇效

太牛了!益生菌芽孢竟成帕金森“救星”,肠脑同调显奇效

原创
来源:陈雅
2026-03-04 15:46:58
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核心提示:益生菌芽孢变身“肠道纳米工厂”,搭巨噬细胞“便车”闯血脑屏障,肠脑双管齐下搞定帕金森!

手抖、肌肉僵硬、行动迟缓,作为一种常见的神经退行性疾病,帕金森病始终困扰着众多患者和科研人员。传统治疗多聚焦脑部却收效有限,还常常忽视了肠道这一“第二大脑”的关键作用。20262月,郑州大学王蕾团队在国际顶级期刊ACS Nano发表重磅研究,巧妙打造出基于益生菌芽孢的口服生物治疗药物,让益生菌芽孢化身“特洛伊木马”,实现肠脑双调控,成功突破帕金森病口服治疗的多重瓶颈,为这一疾病的治疗开辟了全新路径

帕金森病的核心病理特征是脑部神经炎症和多巴胺能神经元的退化,而近年来的研究发现,肠道菌群失调在疾病的发生发展中扮演着重要角色,肠道和大脑之间通过肠-脑轴实现的双向通讯,更是成为解开帕金森病谜题的关键。但想要通过口服给药治疗帕金森病,却面临着四道难以跨越的屏障。胃肠道的生化屏障会分解药物,肠道黏液屏障和肠上皮屏障阻碍药物吸收,而血-中枢神经系统屏障(血脑屏障)更是如同大脑的“保护盾”,让98%的小分子药物和几乎所有大分子药物都难以穿透,这也让口服脑靶向药物递送成为一大难题。

面对这一困境,王蕾团队另辟蹊径,设计出一款名为CBs-glu/LND的口服抗帕金森病生物治疗药物,其核心“原料”正是我们肠道中的丁酸梭菌芽孢。研究团队通过酯化反应,将β-葡聚糖修饰在丁酸梭菌芽孢表面,再为其负载上HK2抑制剂洛尼达明,一个兼具肠道调节和脑靶向递送功能的“智能药物系统”就此诞生。这款药物的神奇之处,在于口服后能在肠道内完成一系列“变身”和“闯关”,最终实现肠脑双管齐下的治疗效果。

CBs-glu/LND被口服后,首先凭借丁酸梭菌芽孢坚韧的外壳,轻松穿越胃肠道的生化屏障,抵达肠道后,芽孢会在肠道环境中萌发为丁酸梭菌,开始发挥肠道调节的作用;同时,芽孢的外壳蛋白会从表面脱落,这些蛋白会自动重新组装成直径约50 nm的载药纳米颗粒SP-glu/LND,开启脑部递送的旅程。

纳米颗粒想要进入大脑,第一步要穿过肠上皮屏障,而β-葡聚糖的修饰成为了关键“通行证”。肠道中的M细胞和巨噬细胞表面,都高表达着能识别β- 葡聚糖的Dectin-1受体,纳米颗粒通过这一受体被识别后,经派尔集合淋巴结进入肠道淋巴系统,随后被巨噬细胞吞噬。就这样,纳米颗粒搭上了巨噬细胞这一 “特洛伊木马”,利用巨噬细胞的天然迁移能力,顺利穿越血脑屏障,精准抵达脑部的炎症病灶区域,整个过程如同一场精心策划的“潜行任务”,巧妙规避了传统药物递送的种种难题。

抵达脑部后,SP-glu/LND立刻发挥“治疗作用”,通过抑制HK2-NF-κB信号通路,让脑部的小胶质细胞实现“华丽转身”。小胶质细胞是大脑的免疫卫士,分为促炎的M1型和抗炎的M2型,在帕金森病患者脑中,M1型小胶质细胞过度激活,会引发严重的神经炎症,损伤多巴胺能神经元。而SP-glu/LND能驱动小胶质细胞从M1型向M2型极化,有效抑制脑部神经炎症,保护受损的多巴胺能神经元,减少α-突触核蛋白的异常聚集,从根源上缓解脑部的病理损伤。

与此同时,在肠道中萌发的丁酸梭菌也没闲着,它们会在肠道内成功定植,成为调节肠道菌群的“主力军”。这些有益菌会显著提升肠道内PrevotellaceaeFaecalibaculum、双歧杆菌等益生菌的丰度,改善帕金森病患者的肠道菌群失调问题。更重要的是,丁酸梭菌会分泌大量短链脂肪酸,其中丁酸的含量在粪便和脑组织中分别提升至模型组的4.8倍和3.1倍。短链脂肪酸不仅能调节肠道局部的免疫和代谢,还能通过内分泌、免疫和神经途径激活肠-脑轴的GLP-1/GLP-1R 神经保护信号通路,间接调节大脑功能,实现对脑部的远程保护。

MPTP诱导的帕金森病小鼠模型中,这款肠脑双调控药物展现出了卓越的治疗效果。接受治疗的小鼠,运动功能障碍得到显著改善,旷场实验中中心区域活动距离提升至79.1%,转棒实验的停留时间延长至173秒;脑部黑质酪氨酸羟化酶阳性神经元数量得到恢复,神经炎症明显减轻;而肠道菌群的平衡状态也得以重建,且整个药物系统经过安全性评估,无明显毒副作用,拥有良好的生物相容性。

这项研究的创新之处,远不止于一款新型药物的诞生,更在于其开创了全新的治疗范式和研究思路。团队首次将益生菌芽孢打造成“自主纳米发生器”,让药物在肠道原位生成纳米颗粒,规避了传统纳米药物制备复杂、稳定性差的问题;而“肠道菌群调节+脑部炎症抑制”的肠脑双调控策略,也弥补了传统疗法单一靶向脑部、忽视肠道影响的局限性,让帕金森病的治疗从“单点突破”走向“系统调控”。此外,研究还首次发现丁酸梭菌芽孢外壳蛋白具有直接的抗炎活性,其富含的巯基基团和抗氧化蛋白,能通过抑制氧化应激发挥抗炎作用,为炎症性疾病的治疗提供了新的生物活性物质。

从利用芽孢的结构特性解决药物稳定性问题,到针对四大屏障设计逐一突破的策略,再到融合微生物学、纳米医学、免疫学、神经科学等多学科知识的交叉创新,王蕾团队的研究为生物医学研究提供了宝贵的科研思维。而这款益生菌芽孢“特洛伊木马”的诞生,不仅为帕金森病的口服治疗带来了新希望,也为阿尔茨海默病、卒中等其他神经退行性疾病的治疗提供了全新的思路,让我们看到了肠脑轴调控在攻克脑部疾病中的巨大潜力。未来,随着这一研究的进一步转化和应用,相信会有更多神经疾病患者从中受益。

参考文献:Qianhua Feng, Yiwei Li, Liying Sun, et al. Probiotic Spore-Based Oral Biotherapeutics Promote Brain Targeting toward Gut-Brain Dual-Regulation for Parkinson's Disease Treatment. ACS Nano.2026-02-27;doi:10.1021/acsnano.5c17340.

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