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Adv Sci:复旦大学尹豪豪等通过给益生菌穿“右手纳米铠甲”,用光不对称化学把肠炎里的好菌救回来0 t2 O, w6 I ]! W
1. 肠道共生菌普拉梭菌(F.duncaniae)
\8 i5 @; t& E/ l/ ?2. “智能益生菌”: h0 `. U* w* ~4 u% h5 M# a
3. 代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(MASH)
5 p- m0 n4 u$ Y, B# _来源:iNature 2026-11-13 12:40
" d9 F% W( O3 @( y' {本研究的价值一方面在于开发了创新纳米生物治疗制剂,更重要的是证实调控肠道菌群是代谢性肝病治疗的核心方向,为下一代“智能益生菌”的研发提供技术范式。. H1 K# p4 k5 K. o% B
代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(MASH)在全球流行态势不断加剧,目前尚无有效的治疗药物。8 S1 B: `8 I, R- z( z* v% ?
2026年11月4日,复旦大学尹豪豪、徐辉雄、Fang Yan、珠海市人民医院张恒共同通讯在Advanced Science(IF=14.1)在线发表题为Engineered Chiral Probiotics Ameliorate MASH via Gut–Liver Axis的研究论文。
/ h; b8 ]% a! i( g8 N本研究发现,肠道共生菌普拉梭菌(F.duncaniae)显著耗竭是MASH的核心特征。传统益生菌在炎症环境下定植能力差,为解决该难题,研究将手性金纳米酶负载于F.duncaniae上,构建了一种活体微生物治疗制剂。7 h. Y3 e. j: x
研究发现其生物学效应具有对映体依赖性:右旋纳米酶(D Au)可作为高效ROS清除屏障,保护益生菌免受氧化损伤,提升其在炎症肠道内的定植水平。在MASH小鼠模型中,该工程化益生菌(F@D Au)能够逆转疾病进展,改善脂肪变性、炎症与纤维化;同时恢复全身稳态,纠正菌群失调、代谢紊乱,还可改善MASH相关认知功能损害。代谢组学分析显示,这种多器官获益与多种关键微生物代谢物的恢复相关。1 o9 q! J x u+ @8 T
本研究构建了一类全新的手性增强型活体治疗制剂,可精准调控肠 肝轴,为MASH及其并发症的治疗提供了具有变革潜力的新策略。
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( B9 K, K; R0 w$ B+ K5 @- w' i代谢综合征患病率持续升高,使得代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)成为全球最常见的慢性肝病。其进展亚型MASH可进一步发展为肝硬化和肝癌,预计未来将成为肝移植的首要适应证。然而该疾病面临严峻的治疗缺口,针对MASH的有效治疗手段仍然十分有限。
( K8 @5 [* a1 _: Y9 v5 A瑞司美替罗(Resmetirom)近期获批虽为里程碑事件,但也凸显了治疗选择匮乏,亟需开发机制全新的干预方案。因此,研发新型治疗策略迫在眉睫。
; U- h W5 P7 x+ q目前一个新兴研究观点认为,肠 肝轴是驱动MASH发生发展的核心环节。肠道菌群紊乱可破坏肠道屏障功能,促使肠道来源的炎症信号传入肝脏,进而加重肝脏炎症损伤。在慢性代谢性疾病背景下,持续的肝脏炎症常伴随全身低度炎症状态,且与多系统异常密切相关。
3 c/ p7 l/ e, q U因此,恢复肠道稳态、阻断肠 肝炎症信号传导,被认为是极具前景的综合性干预思路。肠 肝轴是连接肝脏与胃肠道的精密双向通讯系统,对维持全身稳态至关重要。肠道菌群代谢产物可调控局部及全身生理过程,影响肠道上皮、肠道血管屏障、肝窦以及全身循环。在MASH动物模型中,肠道菌群失衡会破坏肠道屏障完整性、升高有害代谢物水平,加速肝脏病变进展。益生菌因其明确的健康调控作用,已成为肝病干预方向中很有潜力的候选方案。
( ~$ x: M! T9 I部分菌种(包括F.duncaniae)可通过增强肠道屏障完整性、调控脂质代谢发挥肝脏保护作用。但F.duncaniae这类厌氧菌易受胃肠道氧化应激损伤,限制了其治疗潜力,因此益生菌的靶向递送仍是一大难题。, W4 S) ?. L$ a. k- A! ^! s$ C6 M
近年来,纳米给药平台受到广泛关注,它有望降低不良反应、提升生物利用度,实现药物的可控缓释。目前已有多种创新纳米载体被开发,金纳米颗粒(AuNPs)因表面活性良好、毒性低且具备生物活性而备受关注。手性金纳米颗粒(c AuNPs)属于一类新型纳米酶,可模拟细胞内抗氧化酶系统,在胃肠道环境中优势突出。
: Y2 q i7 u/ k8 B本研究对比MASH患者与健康人群的肠道菌群,证实MASH患者存在显著菌群失调;其中具有明确抗炎作用的共生菌Faecalibacterium丰度大幅下降。在该属菌种中,F.duncaniae是研究较为充分、抗炎活性突出的共生菌株。
% m& e" i7 f0 A; [. ~基于此,研究构建了一种手性金纳米酶修饰的益生菌新型治疗体系,用于调控肠 肝轴、逆转MASH病变进展。结果表明,金纳米颗粒具备类酶活性,能够高效清除ROS,减轻氧化应激与继发炎症。在小鼠模型中补充F.duncaniae可优化肠道菌群组成、改善肠道屏障功能。$ I+ { ^ H5 P; V/ Q) U1 k$ ~
右旋纳米酶(D Au)颗粒能够保护F.duncaniae抵御氧化应激、促进其在肠道定植。该干预方案可改善MASH病变,同时重塑肠道菌群、增强抗炎应答。在MASH小鼠模型中,F@D Au体系展现出显著肝保护效应:清除ROS、减轻氧化损伤、抑制炎症因子表达,逆转肝脏病理改变。, ^1 S& v3 P% X; S" p. f+ }
肠道菌群测序结果显示,F@D Au干预可显著降低厚壁菌门/拟杆菌门比值,使其接近健康对照组水平。机制分析进一步证实,F@D Au的保护效应与色氨酸、亚油酸代谢通路重编程有关。
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8 K8 |7 K T9 d! ]3 a; V, ~图形摘要(摘自Advanced Science)/ O$ z; t1 R& t: [
综上,人群菌群分析提示MASH患者存在明显肠道菌群紊乱,伴随粪杆菌属丰度降低。研究选取该属代表性菌株F.duncaniae构建并筛选手性纳米酶 益生菌复合物,发现D Au修饰形式效果最优。 ?# m! U& {! Y
最终得到的F@D Au制剂在MASH小鼠模型中疗效突出,可逆转肝脏组织病理损伤、恢复代谢稳态;除肝脏获益外,还可改善认知损害,该效应与特定神经活性代谢物恢复有关。本研究搭建了手性纳米医学与合成微生物学相结合的技术平台,为通过肠道菌群干预这类复杂多系统疾病提供了高效、通用的新策略。/ O: S: A8 X# w; c6 V
本研究的价值一方面在于开发了创新纳米生物治疗制剂,更重要的是证实调控肠道菌群是代谢性肝病治疗的核心方向,为下一代“智能益生菌”的研发提供技术范式。5 n/ [0 G2 A$ V% h0 d) p( I
参考消息:https://doi.org/10.1002/advs.78432
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