细菌性肠炎的特征是急性腹泻和腹痛，常伴有肠道炎症、黏膜损伤及微生物群破坏。益生菌对肠道健康有益早已深入人心，但口服益生菌往往面临一个尴尬困境：绝大多数活菌在通过胃酸、胆汁和消化酶后死亡，真正能定植到结肠的数量微乎其微。而当肠道发生炎症时，局部环境变化（如NO水平升高）更增加了靶向递送的难度。现在，研究人员为益生菌量身定制了一套包埋系统——一种能感知炎症信号、保护益生菌、并在病灶处释放治疗性气体的微凝胶系统。

2025年，南京农业大学团队发表于《Chemical Engineering Journal》上发表研究《γ-polyglutamic acid-based-microgels for delivering lactobacillus plantarum L76 to colon demonstrate anti-inflammatory and barrier-enhancing properties in colitisy》，报道了一种基于γ-聚谷氨酸的pH/NO双响应微凝胶（Gel@L76@NPS），用于高效递送植物乳杆菌L76，并在鼠伤寒沙门氏菌（STM）诱导的急性肠炎小鼠模型中取得了显著疗效。主要研究内容如下：

一、微凝胶设计，精准出击

研究团队首先合成了巯基化甲基丙烯酰化γ-聚谷氨酸（SH‑γ‑PGA‑GMA），并制备了对NO敏感的交联剂NAPD。通过微流控技术，将植物乳杆菌L76和具有抗炎活性的纳米粒NPS共同封装在微凝胶中，形成直径约数十微米的球形颗粒。

1、胃酸保护：在酸性胃液（pH 2.0）中，微凝胶表面孔隙收缩，形成致密屏障，防止胃蛋白酶和氢离子侵入，保护内部益生菌存活。体外实验显示，游离L.76在模拟胃液中2小时即完全失活，而封装后的L.76存活率显著提高。

2、肠道释放：进入小肠（pH 7.4）后，微凝胶因羧基去质子化而发生静电排斥，吸水膨胀，开始释放部分内容物。炎症部位高浓度的NO会特异性裂解NAPD交联剂，导致微凝胶结构崩解，迅速释放L76和NPS。

3、自带“抗炎气体”：SH‑γ‑PGA‑GMA分子中的巯基（‑SH）在肠道环境中能够持续释放硫化氢（H₂S）。

二、抗炎、修复屏障、调节菌群三管齐下

在STM诱导的肠炎模型中，连续7天口服Gel@L76@NPS的小鼠表现出：

1、临床症状改善：体重下降幅度最小，疾病活动指数（DAI）接近正常组，生存率100%（而模型组仅为62.5%），结肠长度恢复。

2、抑制炎症通路：血清和结肠组织中促炎因子IL‑6、TNF‑α、IL‑1β、IL‑18显著降低，抗炎因子IL‑10升高。

3、修复肠屏障：免疫荧光染色显示，Gel@L76@NPS组结肠黏膜中黏蛋白MUC2表达显著恢复，紧密连接蛋白ZO‑1上调。

4、调节肠道菌群：16S rRNA测序表明，STM感染导致菌群多样性下降、变形菌门（Proteobacteria）比例上升（从0.11%增至29.89%）。Gel@L76@NPS处理后，菌群多样性恢复，有益菌如乳酸杆菌（Lactobacillus）、阿克曼氏菌（Akkermansia） 丰度升高，致病菌如肠球菌（Enterococcus）、葡萄球菌（Staphylococcus）及脱硫弧菌科（Desulfovibrionaceae）减少。

三、安全性：无毒副作用，优于传统抗生素

体外CCK‑8和活/死染色显示，浓度高达10%的微凝胶对Caco‑2、IEC‑6、HT‑29细胞无细胞毒性。溶血实验显示各浓度下溶血率均低于5%。小鼠连续14天口服后，心、肝、脾、肺、肾H&E切片未见异常。与传统抗生素左氧氟沙星（LEV）相比，Gel@L76@NPS在同等疗效下未引起肾损伤；而LEV单独使用会导致肾小管萎缩和炎性细胞浸润将LEV与微凝胶联用（Gel@L76@NPS@LEV）可减轻其肾毒性，体现了微凝胶作为“减毒载体”的附加价值。

研究设计了Gel@L76@NPS微珠系统，能够释放氢2S和对pH/NO，降低沙门氏菌伤寒（STM）诱导肠道炎症组织中的一氧化氮（NO）水平，增强肠道中L76的黏膜粘附能力和存活率，缓解细菌性肠炎，同时通过重塑微生物菌群减轻间质炎症和肠道上皮完整性的病理损伤。

文献连接：Li R, Xiao Y, Lu Z, et al. γ-polyglutamic acid-based-microgels for delivering lactobacillus plantarum L76 to colon demonstrate anti-inflammatory and barrier-enhancing properties in colitis[J]. Chemical Engineering Journal, 2025, 515: 163484.DOI: 10.1016/j.cej.2025.163484