溃疡性结肠炎（UC）是一种慢性复发性肠道炎症疾病，全球发病率持续上升，现有治疗手段疗效有限且副作用明显。益生菌因其调节肠道菌群、增强屏障和免疫调节作用被视为潜在替代疗法，但其口服后在胃酸、胆汁等严苛环境中存活率低，加工储存稳定性差，严重限制了临床应用。因此亟需开发更有效的益生菌保护策略以提升其口服治疗效果。

2025年10月16日，南昌大学食品科学与资源重点实验室的刘祖伟、冯磊等人在 《Biomaterials》发表题为“Hierarchical arming of probiotics for improved viability to synergistically alleviate ulcerative colitis”的研究性文章，该研究通过构建“分级武装”益生菌系统（Lr@GN@SPI），显著提升了益生菌在胃肠道中的存活率与滞留时间，并在小鼠模型中有效缓解和预防溃疡性结肠炎。

本研究提出并验证了一种创新的“分级武装”策略，用于提升益生菌在口服过程中的稳定性和治疗效果。研究团队将具有免疫调节活性的羧甲基化β-葡聚糖（GN）通过无铜点击化学与Lactobacillus reuteri（Lr）单细胞表面共价结合，形成第一层保护；再以转谷氨酰胺酶（TGase）催化大豆分离蛋白（SPI）交联形成三维网络，构建第二层微胶囊结构，最终获得Lr@GN@SPI复合体系。该结构不仅显著增强了益生菌对胃酸、胆汁盐及消化酶的抵抗力，还延长了其在肠道中的滞留时间，显著提高了益生菌的存活率和生物利用度。

在DSS诱导的小鼠溃疡性结肠炎（UC）模型中，Lr@GN@SPI展现出优异的治疗与预防效果。研究结果显示，口服Lr@GN@SPI可有效缓解结肠炎症状，包括体重恢复、疾病活动指数下降、结肠长度恢复及脾脏指数改善。组织学分析进一步表明，该体系能显著修复肠黏膜结构，增加杯状细胞数量，提升紧密连接蛋白（ZO-1和Occludin）表达，增强肠道屏障功能。同时，Lr@GN@SPI显著降低了促炎因子（IL-6、TNF-α）水平，提升了抗炎因子（IL-10）表达，缓解了肠道炎症反应。此外，该体系还能调节肠道菌群结构，抑制有害菌（如Escherichia-Shigella、Enterococcus、Tyzzerella）的增殖，促进有益菌（如Allobaculum、Clostridium、Bifidobacterium）的生长，进而提高短链脂肪酸（SCFAs）水平，形成益生菌与代谢产物协同作用的治疗机制。

综上所述，本研究构建的Lr@GN@SPI分级武装体系不仅有效解决了益生菌在口服过程中易受环境胁迫的问题，还通过益生菌与益生元的协同作用显著增强了其在肠道中的治疗效能。该策略在食品级材料基础上实现，具备良好的生物相容性和安全性，展现出广阔的临床应用前景，尤其在炎症性肠病等肠道健康相关疾病的干预和管理中具有重要意义。

注：概念图，说明LR@GN@SPI的制备及其减轻DSS诱导的小鼠UC的程序。A)LR@GN@SPI准备示意图。2)口服LR@GN@SPI缓解UC的协同作用机制。

参考文献：Liu Z, Feng L, Huang Q, Lu X, Liu H, Wan H. Hierarchical arming of probiotics for improved viability to synergistically alleviate ulcerative colitis. Biomaterials. Published online October 16, 2025. doi:10.1016/j.biomaterials.2025.123791