近日,3044永利集团、省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室毛丛杨课题组在《ACS Nano》上发表题为《Nanoarmored Probiotic for Inflammatory Bowel Disease Bacteriotherapy via a Dual-Targeting Host-Microbiota Reprogramming》的研究论文。3044永利集团硕士生窦黎萌为本文第一作者,3044永利集团为第一单位。

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炎症性肠病(IBD)的患病率持续攀升,其发病机制涉及氧化应激、免疫紊乱和菌群失调三者相互交织,让单药疗法往往顾此失彼。近日,毛丛杨团队利用生物矿化技术,将益生菌Escherichia coli Nissle 1917(EcN)与黄酮类化合物木犀草素(Luteolin, Lut)及碳酸钙(CaCO3)纳米涂层结合,构建出“纳米盔甲益生菌”EcN‑Lut/CaCO3。该平台在胃酸中存活率提升百倍,靶向结肠释放药物,同时高效清除活性氧、重编程宿主炎症通路,并重塑肠道菌群,在DSS诱导的结肠炎小鼠中展现出显著疗效。这一策略为IBD及其他复杂炎症性疾病提供了“免疫‑代谢‑微生物”三位一体的治疗新思路。

图2 EcN‑Lut/CaCO3治疗IBD机制
文章链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.6c02436
此外,团队年初在《Nature Communications》上报道了一种工程化ROS耐受益生菌(REcN-F/Ca)在高脂饮食诱导的雄性肥胖小鼠模型中,通过重塑“肠道菌群-宿主”轴显著改善2型糖尿病(T2DM)的机制与疗效。他们以大肠杆菌Nissle 1917(EcN)为底盘,经过氧化氢迭代筛选获得定向代谢适应株(REcN),随后通过果寡糖(FOS)和碳酸钙(CaCO3)矿化进行表面功能化修饰,构建REcN-F/Ca复合体系。研究系统表征了REcN的抗氧化机制(包括SOD/CAT酶系统、H2S介导的氧化还原平衡、NADH脱氢酶活性增强)、代谢重编程特征(脂肪酸降解、TCA循环、氧化磷酸化通路上调),并验证了FOS/CaCO3包覆层对胃肠道稳定性的保护作用。REcN-F/Ca通过增强抗氧化防御、重编程宿主脂质代谢及重塑肠道菌群,在高脂饮食(HFD)诱导的雄性肥胖小鼠模型中显著改善系统性代谢表型。
文章链接:https://www.nature.com/articles/s41467-026-70138-3
(初审:李爱涛 终审:黄裕钊)