中科院学者Cell子刊发文：开发益生菌来改善溃疡性结肠炎

中国科学院过程工程研究所的研究人员开发了一种基于益生菌的治疗方法，可以协同恢复肠道氧化还原和微生物群的稳态。这种治疗方法有效地缓解了小鼠和非人灵长类动物(NHP)结肠炎模型的炎症和结肠损伤。

　　

中国科学院过程工程研究所(IPE)的研究人员开发了一种基于益生菌的治疗方法，可以协同恢复肠道氧化还原和微生物群的稳态。这种治疗方法有效地缓解了小鼠和非人灵长类动物(NHP)结肠炎模型的炎症和结肠损伤。这项研究发表在《细胞宿主与微生物》杂志上。

益生菌是溃疡性结肠炎(UC)的潜在治疗方法，但其疗效经常受到限制粘连和活性的胃肠道疾病的影响。此外，炎症组织复杂的病理环境也暗示了其他致病因素的存在。

为了解决这些问题，研究人员利用机器学习和生物信息学分析，确定了乳杆菌属作为调节肠道微生物群的合适候选者，并确定氧化应激是靶向干预的关键致病因素。

为了验证，研究人员收集并分析了一组健康捐赠者和UC患者的粪便样本。结果显示UC患者乳酸杆菌患病率降低，氧化应激增加。

“进一步考虑炎症严重程度，我们发现UC患者中乳酸菌丰度、8-羟基-2-脱氧鸟苷水平和c反应蛋白值的任何两个方面都存在相关性，这表明这两个方面与UC恶化密切相关，”北京大学附属第一医院的崔益民教授说，他是该研究的通讯作者之一。

这些结果表明，除了提供足够的活乳杆菌外，赋予乳杆菌清除活性氧(ROS)的功能可以进一步改善UC的治疗。考虑到硒是一种具有抗氧化作用的营养微量元素，研究人员提出硒与乳杆菌共递送可实现肠道氧化还原-微生物群稳态的协同恢复。

“我们开发了一种原位生长硒点的新方法，硒点嵌入干酪乳杆菌(Lac)细胞壁周围的细胞外膜中。由此产生的Se-fLac不仅赋予Lac细胞超高的ROS清除活性，而且在口服后增强了Lac细胞的胃酸耐受性和肠粘膜粘附性，”IPE的马广辉教授说。

在病变部位，Se-fLac显著清除ROS，并有调节肠道微生物群的倾向，这两个方面进一步观察到潜在的互惠互利。

“为了验证Se-fLac的治疗效果，我们将其与5-氨基水杨酸治疗、VSL#3补充剂及其组合进行了比较。Se-fLac在所有治疗指标上都明显优于这三种药物，”IPE的魏巍教授说。

虽然UC小鼠模型已被广泛用于检测治疗效果，但这些小鼠模型可能无法准确模拟人类UC的胃肠道解剖结构和生理功能以及病理特征。

魏教授说:“这促使我们建立了一个NHP模型，以桥接小鼠和人类对Se-fLac的研究，其强大的治疗效果突出了Se-fLac在开发临床相关UC治疗方面的强大转化潜力。”

《细胞宿主与微生物》杂志的一位同行评审说:“这份手稿是对该领域的一个极好的补充。”