我国学者开发工程化益生菌，为溃疡性结肠炎治疗带来新曙光

2024 年 8 月 27 日，中国科学院过程工程研究所魏炜、马光辉，北京大学崔一民共同通讯在《Cell Host & Microbe》在线发表题为 “Engineered probiotic ameliorates ulcerative colitis by restoring gut microbiota and redox homeostasis” 的研究论文，通过开发一种工程化益生菌，为溃疡性结肠炎治疗提供了新方向和潜在有效方案，在基础研究层面加深了对肠道菌群、氧化还原稳态与疾病关系的理解。

1.工程化益生菌的设计构建

研究人员经过深入探究，借助数据挖掘、临床样本分析以及机器学习技术，发现溃疡性结肠炎患者体内乳杆菌属缺失严重，同时病灶部位氧化应激水平异常升高。而且，临床样本还证实了乳杆菌属丰度、活性氧（ROS）水平和炎症严重程度之间存在紧密联系。这意味着，治疗溃疡性结肠炎需要同时补充活性乳杆菌并高效清除 ROS。

基于此，研究团队提出了干酪乳杆菌和高活性硒共递送的创新策略。他们诱导干酪乳杆菌形成细菌周被膜，利用被膜内多糖网络的空间限域结晶作用，成功在细菌表面嵌合超小尺寸的硒点，制成 Se-FLac。这些超小尺寸的硒点活性远超传统硒纳米颗粒，不仅增强了干酪乳杆菌的胃酸耐受性，还提高了其在肠粘膜的粘附性。

2.动物模型验证成效

为了验证 Se-FLac 的治疗效果，研究人员构建了多种小鼠溃疡性结肠炎模型。通过对结肠长度、炎症细胞比例、炎症因子水平等多个维度的检测分析发现，Se-FLac 能够显著改善溃疡性结肠炎的症状，而且在治疗效果上，明显优于氨基水杨酸、地塞米松等临床常用药物。此外，研究人员还构建了更接近临床实际情况的食蟹猴溃疡性结肠炎模型。结果显示，经过 Se-FLac 治疗后，食蟹猴的肠道氧化还原稳态和菌群稳态得到了有效恢复，炎症水平明显降低，肠腔出血和肠壁变厚等症状也得到了显著改善。

结论

这项研究成果意义重大，为溃疡性结肠炎的治疗开辟了新的路径。从基础研究角度来看，它加深了人们对肠道菌群、氧化还原稳态与溃疡性结肠炎之间关系的理解，为后续研究提供了重要的理论依据。从临床应用角度出发，虽然目前该成果还处于动物水平的临床前研究阶段，距离真正应用于临床治疗还有一段路要走，但 Se-FLac 仅由 FDA 批准的可口服成分干酪乳杆菌和硒组成，并且在小鼠和食蟹猴模型中已经证实了其安全性和有效性，这使得它具有巨大的临床转化潜力。未来，若能顺利通过临床试验，Se-FLac 有望成为治疗溃疡性结肠炎的有效药物，为众多患者减轻病痛折磨，带来新的希望。同时，该研究的创新思路和方法也为其他肠道疾病的治疗研究提供了借鉴，有望推动整个肠道疾病治疗领域的发展。

参考文献

Guo P, Wang W, **ang Q, et al. Engineered probiotic ameliorates ulcerative colitis by restoring gut microbiota and redox homeostasis[J]. Cell Host & Microbe, 2024, 32(9): 1502-1518. e9. DOI：10.1016/j.chom.2024.07.028