近期,beat365在线体育官网岳田利、袁亚宏教授团队在国际期刊《Chemical Engineering Journal》(Q1, IF: 13.2, 中科院1区Top) 发表题为“Self-replenishing metabolically enhanced probiotic delivery strategy to alleviate ulcerative colitis through intestinal homeostasis remodeling and aryl hydrocarbon receptor signaling activation”的研究性论文。该研究得到了国家自然科学资金(32372348、32172301)的支持。论文通讯作者为beat365在线体育官网岳田利教授和袁亚宏教授。


溃疡性结肠炎(UC)主要表现为肠道菌群失调、代谢功能障碍和肠道屏障损伤,但目前缺乏针对于肠道稳态重塑和代谢调节的益生菌疗法。为此,本研究开发了一种由长双歧杆菌、色氨酸营养背包和香菇多糖益生元盔甲组成的自供给代谢强化型益生菌递送系统(BL@PCTL)用于缓解结肠炎症状。自营养递送系统能够确保益生菌与营养素持续接触,延长食品加工过程中益生菌的摄取窗口,从而增强益生菌携带的营养背包和益生元在肠道中的保留,以减少有害肠道微生物对专有营养素的摄入。秦巴山地区特有的香菇多糖可有效降低益生菌对环境压力的敏感性,为其提供额外的碳源,并促进短链脂肪酸和吲哚化合物的生成。本研究充分贯彻健康食品制造的理念,将自营养背包预结合于益生菌表面,使益生菌能够原位摄取色氨酸和益生元,从而有效规避营养竞争。益生元盔甲赋予益生菌极佳的胃肠耐受性,促进其正常和炎症结肠中的长期保留。同时,益生菌可以利用营养背包作为生物反应器,增强其在炎症微环境中的活力、靶向性和定殖。BL@PCTL很好地缓解了小鼠的结肠炎症状,其核心优势在于通过肠道菌群介导的代谢调节重塑肠道稳态。具体来说,它通过增加肠道有益菌的相对丰度,刺激色氨酸转化为吲哚类衍生物,激活芳基烃受体AhR信号通路,诱导IL-22的产生,从而实现肠道屏障修复和抗炎组织修复效果。因此,本研究所开发的自供给代谢强化型益生菌递送体系在材料设计中引入了合生元的概念,并利用多组学联合分析揭示了各材料的作用机制,这些有望为炎症性肠病的治疗提供新的研究视角。