流溃疡性结肠炎（UC）是一种慢性特异性肠道炎症，患者常伴腹泻、便血、腹痛，甚至增加癌变风险。UC表现为过高活性氧、炎症加剧、微生物群失衡以及异常的免疫环境。ROS的过度激活会引发肠道炎症、肠道屏障损伤、微生物群失调以及异常免疫环境，这些都与溃疡性结肠炎的发生和进展有关，一线治疗药物包括水杨酸、糖皮质激素、抗生素、免疫抑制剂和新型生物制剂。虽然这些药物在一定程度上可以缓解症状，但明显的副作用（胃肠反应、代谢紊乱、耐药性和骨髓抑制）以及低缓解率和高价严重限制了其应用范围。研究表明，肠道微生物群的紊乱与溃疡性结肠炎的发生和发展密切相关，由乳酸杆菌和双歧杆菌代表的益生菌治疗通过调节肠道微生物群，在溃疡性结肠炎患者中表现出积极疗效。然而，口服后益生菌进入肠道后生存率低和活性是难以解决的问题。

2025年发表于《Journal of Advanced Research》上发表研究《Melanin nanoparticles-loaded lactobacillus fermentum exosomes for targeted and visualized treatment of ulcerative colitis》，从发酵乳杆菌（Lactobacillus fermentum）中提取了天然外泌体（Lf‑EVs），并将黑色素纳米粒（MNPs）封装其中，构建了一种名为MNPs‑Lf‑EVs的口服纳米平台。该平台不仅展现出卓越的抗氧化和抗炎活性，还能通过光声成像实时追踪药物在体内的分布与代谢，实现了溃疡性结肠炎的“靶向‑可视化‑协同治疗”。

研究团队采用超滤浓缩与超速离心法提取了发酵乳杆菌的外泌体（粒径约 150 nm），并通过超声破碎法将自合成的黑色素纳米粒（粒径约 40 nm）装载入外泌体中。黑色素是一种天然生物色素，具有优异的自由基清除能力和光声成像性能，且来源绿色、无毒性。外泌体能保护黑色素顺利通过胃酸和消化酶，精准递送至结肠炎症部位。靶向可视化：传统的口服药物难以在肠道炎症部位有效富集，而MNPs‑Lf‑EVs完美解决了这一难题。研究通过近红外二区荧光成像和光声成像发现：1、在健康小鼠中，MNPs‑Lf‑EVs很快被代谢；但在UC小鼠中，其荧光信号在结肠炎症区域持续长达36小时，而单纯MNPs仅存留24小时。2、光声成像信号在给药后4小时达到峰值，且MNPs‑Lf‑EVs组的信号强度始终高于MNPs组，证实外泌体显著延长了黑色素在炎症肠道的滞留时间。

关键机制：代谢物的远程调控

在DSS诱导的急性UC小鼠模型中，MNPs‑Lf‑EVs 组表现出以下保护效果：

1、临床症状缓解：体重下降最少、疾病活动指数（DAI）最低、便血消失最快，结肠长度恢复接近正常，脾脏指数降低；

2、清除活性氧，减轻氧化应激：模型组结肠中 MDA（脂质过氧化产物）显著升高，SOD 和 GSH‑Px（抗氧化物酶）下降；MNPs‑Lf‑EVs 处理后 MDA 降低，SOD/GSH‑Px 回升，效果优于单独 Lf‑EVs 或 MNPs；

3、抑制炎症，修复屏障：促炎因子 IL‑6、TNF‑α、IL‑1β 水平显著下降，抗炎因子 IL‑10 上升；肠上皮紧密连接蛋白 ZO‑1 和 Occludin 表达恢复，HE 染色显示隐窝结构重建、炎性浸润减少。

4、调节肠道菌群：16S rRNA 测序表明，MNPs‑Lf‑EVs 可提高菌群 α 多样性，增加有益菌（如 Bacteroides、Akkermansia、Lactobacillus）的相对丰度，降低致病菌（如 Ureaplasma），使菌群结构趋向正常。

Lf‑EVs 作为益生菌来源的生物纳米颗粒，可被肠道上皮细胞和巨噬细胞摄取，通过表面病原相关分子模式（PAMPs）调节免疫反应，并直接调节肠道菌群。黑色素纳米粒搞笑清除过量ROS，阻断氧化应激‑炎症恶性循环。外泌体保护黑色素通过胃肠屏障，并借助炎症部位增强的渗透与滞留效应（EPR）以及可能的配体‑受体识别，实现精准富集。

通过超滤浓度和超高速离心成功从乳酸杆菌发酵中提取了Lf-EVs，并用超声波破坏法封装合成的MNPs-Lf-EVs。这些制备结合了Lf-EVs和MNPs的优势。MNPs-Lf-EVs保留了MNPs卓越的抗氧化能力，且Lf-EVs在体内的动态过程可以通过MNPs的光声特性可视化，便于生物成像和疾病诊断。益生菌衍生的外泌体不仅使MNPs在肠道炎症部位长期积累以缓解炎症，还极大地调节肠道菌群，减缓溃疡性结肠炎的病程发展。更重要的是，Lf-EVs和MNPs均源自内源性微生物，具有良好的生物相容性。总之，MNPs-Lf-EVs在缓解肠道氧化应激、修复肠道屏障、调节炎症因子分泌及重塑肠道微生物环境方面表现出优异表现。因此，MNPs-Lf-EVs可能为UC提供有效且安全的治疗策略，有望实现临床转化。

文献连接：Gao C ,Zhao W ,Feng R , et al.Melanin nanoparticles-loaded lactobacillus fermentum exosomes for targeted and visualized treatment of ulcerative colitis.[J].Journal of advanced research,2025,821049-1067.DOI:10.1016/J.JARE.2025.06.068. DOI: 10.1016/j.jare.2025.06.068