Adv Sci:湖南大学史俊峰等通过一体载菌兼抗氧化,重塑结肠微生态
来源:iNature 2026-09-28 09:10
L.reuteri@ZGM是一套兼具微环境调控与益生菌递送功能的高效治疗策略,为炎症性肠病提供具备临床转化潜力的干预手段。
结肠炎的有效益生菌治疗受胃肠道(GI)恶劣生理及病理环境制约,这类不利环境包括酸性pH、胆盐、活性氧(ROS)水平升高、黏液层缺损及菌群失调。
2026年9月13日,湖南大学史俊峰、湖南中医药大学Shan Zhongyan共同通讯在Advanced Science(IF=14.1)在线发表题为Multifunctional Zinc Glycyrrhizinate-Integrated Gel for Enhanced Probiotic Delivery and Alleviation of Acute and Spontaneous Colitis的研究论文。
本研究基于临床抗炎药物甘草锌制备甘草酸锌微凝胶(ZGM),构建一种全新“药物载体一体化”口服益生菌递送体系——L.reuteri@ZGM。该多功能凝胶可将罗伊氏乳杆菌(L.reuteri)包裹于多孔网状结构内;与未包封菌株相比,其在模拟胃液环境下菌株存活率提升23.08倍,小鼠肠道定植量提升37.22倍。
除保护菌株外,ZGM可在炎症部位主动清除ROS,促进益生菌黏附肠道黏液层,并调控局部微环境以利于菌株定植。在葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导性结肠炎及白介素-10缺陷型自发性结肠炎两种小鼠模型中,L.reuteri@ZGM可持续清除ROS,有效降低促炎细胞因子水平,恢复紧密连接相关蛋白表达、修复肠道屏障功能,提升益生菌定植与存活能力,并重塑肠道菌群结构。
上述结果证实,L.reuteri@ZGM是一套兼具微环境调控与益生菌递送功能的高效治疗策略,为炎症性肠病提供具备临床转化潜力的干预手段。

炎症性肠病(IBD)包含克罗恩病(CD)与溃疡性结肠炎(UC),是一类慢性复发性疾病,以胃肠道(GI)持续性炎症为主要特征。IBD常被称作“绿色癌症”,给全球社会带来沉重的健康与经济负担,严重损害患者生活质量。
IBD发病机制复杂且为多因素共同作用,现有研究证据表明其与肠道黏膜屏障功能障碍、肠道菌群紊乱,以及由活性氧(ROS)和炎症因子介导的过度免疫应答密切相关。
目前临床药物治疗往往伴随全身副作用,部分临床场景下还需联合使用抗生素。此外,上述药物仅可缓解症状,无法解决肠道屏障及肠道菌群的根本性损伤。
口服益生菌疗法有望成为一种替代治疗方案,其能够恢复肠道菌群平衡、促进黏膜修复并调节宿主免疫。已有研究证实部分菌株,尤其是乳杆菌属与双歧杆菌属菌株,可维持IBD的肠道屏障功能并减轻炎症。
但益生菌的临床疗效受限于其在GI恶劣环境中存活率低,经过胃与小肠时滞留能力差。GI内酸性pH、胆盐以及机械蠕动均给益生菌的有效递送带来巨大阻碍,削弱其治疗潜力。近年来药物递送技术的研究重点是通过保护性载体包封益生菌来克服上述障碍。
该类策略可保护益生菌免受消化环境损伤、提升菌株稳定性,但大多仅针对生理环境提供防护,并未考虑IBD本身带来的病理因素。
特别是炎症部位ROS水平升高,可破坏益生菌细胞膜,造成菌株失活、定植能力下降;同时炎症组织的黏液层耗竭进一步阻碍细菌黏附与持续留存。因此,亟需开发专门可同时抵御IBD生理及病理双重不利条件的益生菌递送系统。

图形摘要(摘自Advanced Science )
本研究构建一种多功能口服递送体系——L.reuteri@ZGM。该体系以锌交联甘草酸微凝胶(ZGM)为基础,ZGM由临床抗炎药物甘草锌的主要水解产物甘草次酸(GA)自组装形成。
GA是天然来源三萜皂苷,可通过抑制NF‑κB信号通路发挥明确的抗炎、抗氧化以及黏膜保护作用。将GA整合至Zn²⁺配位微凝胶中,本研究设计的ZGM同时具备载体与治疗佐剂双重功能,适配IBD微环境,拥有清除ROS、抑菌以及黏蛋白相互作用的特性。
该生物活性凝胶可保护L.reuteri免受胃液降解,增强黏膜黏附能力,促使菌株在炎症部位长期留存,进而实现持续的菌群调控与黏膜修复。
此外,在DSS诱导结肠炎以及白介素‑10缺陷(IL‑10⁻/⁻)自发性结肠炎小鼠模型中,L.reuteri@ZGM能够清除ROS、抑制促炎细胞因子生成、恢复肠道屏障完整性,提升肠道菌群多样性与丰度,系统性改善结肠炎症。
综上,药物衍生物凝胶L.reuteri@ZGM为将天然产物衍生物开发为炎症疾病治疗领域的双功能治疗载体提供了更广泛的研究范式。
参考消息:https://doi.org/10.1002/advs.77674
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