Small：温州大学孙达等团队开发仿生纳米平台，口服靶向肠道，实现抗氧化与菌群调节双重治疗

炎症性肠病（IBD）包括克罗恩病和溃疡性结肠炎，是一种慢性、复发性的胃肠道炎症性疾病，全球发病率呈上升趋势。IBD影响全球数百万人，临床表现为持续性腹痛、腹泻、便血、体重下降等一系列衰弱症状。严重时，慢性炎症会增加结直肠癌发病风险，显著提高致残率与死亡率。

IBD病因复杂、多因素参与，涉及遗传易感性、免疫紊乱、环境因素，以及尤为关键的肠道菌群失调。尽管对相关发病机制的认识不断加深，IBD的确切发病机制仍不明确，使得开发普遍有效的治疗方法更加复杂。目前治疗手段主要以抗炎、控制疾病活动为主，联合使用抗炎药物（美沙拉嗪）、糖皮质激素、免疫抑制剂以及生物制剂（抗 TNF 抗体、整合素抑制剂、JAK 抑制剂等）。

这类方案虽可缓解症状、延缓病情进展，但长期应用易出现不良反应，包括感染风险升高、耐药性产生，部分情况下还会增加恶性肿瘤风险。药物治疗无效的患者通常需要手术切除，但存在术后并发症、疾病复发等问题，严重影响生活质量。因此，亟需能够更有效针对IBD核心病理、同时降低副作用的新型治疗策略。

近年来纳米医学的发展为IBD等炎症性疾病实现靶向药物递送与治疗调控提供了可能。金属有机框架（MOFs），尤其是沸石咪唑酯骨架材料（ZIFs），因其高比表面积、孔径可调、生物相容性好等特点，成为实现药物可控递送的理想载体。

以锌离子为金属节点的ZIFs尤为重要：锌对调节胃肠道免疫反应、维持上皮完整性、调控氧化应激至关重要，而IBD患者体内锌水平常显著降低。锌缺乏也被证实参与IBD的发生与加重，凸显锌基MOFs在恢复肠道微环境稳态方面的治疗潜力。炎症肠道内过量产生的活性氧（ROS）会加剧组织损伤、破坏屏障功能，并推动IBD特有的慢性炎症循环。

超氧化物歧化酶（SOD）是一类天然抗氧化酶，通过催化超氧阴离子歧化为氧气和过氧化氢，构成抵御氧化应激的第一道防线。研究表明，ZIFs可通过共沉淀高效负载蛋白或酶，提升其稳定性与活性，是SOD的合适载体。

图1 BG/SOD@ZIF-zc的合成及作用机制示意图（摘自Small ）

为实现优化靶向，经细胞膜修饰的纳米材料具有优异的靶向亲和力与免疫逃逸能力，可有效靶向炎症或肿瘤区域，已形成较为成熟的表面修饰体系。大肠杆菌Nissle1917（EcN）是1917年首次分离的益生菌，通过维持黏膜屏障、分泌抗菌物质、激活免疫系统等方式改善肠道功能、预防细菌感染。

同时，作为厌氧菌，EcN可定植于肿瘤或结肠的缺氧区域，被广泛用于胃肠道疾病治疗。对EcN的基因改造进一步提升了其治疗潜力，已有研究通过基因工程使EcN分泌三叶因子3以促进上皮完整性、表达SOD以发挥双重抗炎作用，或将ROS清除纳米颗粒偶联于EcN表面实现结肠靶向。

然而，这类研究多聚焦于改造活菌，忽视了活菌潜在的未知毒素生成、增殖不可控等问题。为解决这些问题，有研究者将EcN细胞膜包覆于介孔硅纳米颗粒表面，在保留益生菌功能的同时利用其ROS清除能力缓解肠道炎症。该团队已有研究证实，源自EcN的细菌细胞膜（BG）为中空结构，可靶向斑马鱼肠道炎症部位，并通过调节肠道环境发挥抗炎作用。

该研究构建了铜掺杂的ZIF-8骨架（ZIFzc）。引入铜离子用于调控ZIF骨架的配位环境，已有报道表明其可影响骨架稳定性、蛋白/酶相互作用。因此，作者假设该调控有利于SOD的保留，并可优化其在胃肠道环境下的离子释放行为。

该研究开发了一种用于IBD靶向治疗的多功能纳米复合材料（BG/SOD@ZIFzc）：将SOD固定于ZIFzc内部，再用细菌细胞膜（BG）进行包覆。借助EcN的靶向与黏附特性，结合SOD的ROS清除能力，BG/SOD@ZIFzc可实现减轻炎症、修复肠道屏障、调节肠道菌群的协同治疗效果。这一新型纳米治疗策略为传统方案提供了极具前景的替代方案，可解决IBD靶向递送、可控释放及肠道健康综合管理等关键难题。

参考消息：https://doi.org/10.1002/smll.202510165