中國(guó)粉體網(wǎng)訊 近日,上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院分子醫(yī)學(xué)研究院劉盡堯研究員團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)》子刊ScienceAdvances(IF=14.957)發(fā)表研究成果,表面礦化涂層制備可抗紫外輻照、耐氧氣、能抵抗胃酸和膽汁酸等不利胃腸道因素的活體細(xì)菌藥物。鑒于其制備簡(jiǎn)便且不影響細(xì)菌活性,生物界面礦化為開(kāi)發(fā)新型口服益生菌藥物提供新途徑。
受自然界生物體產(chǎn)生礦化涂層為軟組織提供外骨骼保護(hù)的啟發(fā),劉盡堯團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種靜電作用介導(dǎo)的生物界面礦化益生菌保護(hù)方法。該方法可在細(xì)菌表面生成一層具有抵抗環(huán)境干擾并可自行脫出的涂層,從而在不影響活性的前提下提高益生菌對(duì)環(huán)境不利因素的抵抗能力。
圖:生物界面礦化的示意圖,可產(chǎn)生超耐藥腸道微生物作為口服生物治療劑。(A)在細(xì)菌表面制備礦物涂層。(B)涂層細(xì)菌對(duì)環(huán)境攻擊的抵抗力。(C)胃酸的中和,包衣細(xì)菌的適應(yīng)性釋放,鈣離子 - 通過(guò)口服攝入后胃腸道中礦物涂層的雙重分解反應(yīng)觸發(fā)膽汁酸的聚集。
該研究結(jié)果表明,通過(guò)碳酸鈉和氯化鈣的簡(jiǎn)單混合,在短時(shí)間內(nèi)即可在細(xì)菌表面形成一層均勻的碳酸鈣涂層。該方法適用于涂覆不同種類(lèi)的菌株,包括專(zhuān)性厭氧菌和兼性厭氧菌,并不影響細(xì)菌的存活率。作為物理屏障,所產(chǎn)生的礦物涂層賦予封裝的厭氧菌對(duì)氧氣暴露、紫外線照射和75%乙醇展示出強(qiáng)勁抵抗力?诜,涂層可通過(guò)雙重分解與胃酸自發(fā)反應(yīng),同時(shí)實(shí)現(xiàn)胃酸的快速中和和封裝細(xì)菌的智能釋放。此外,生成的鈣離子可引發(fā)膽汁酸酸分子的聚集,使細(xì)菌能免于胃酸和膽汁酸的雙重破壞作用安全抵達(dá)腸道。以葡聚糖硫酸鈉誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠為模型,礦化涂層益生菌顯示出顯著增強(qiáng)的治療潛力。
課題組耿忠民博士后(現(xiàn)為青島大學(xué)腫瘤研究院研究員)為該論文第一作者,劉盡堯研究員,曹湞萍副研究員和吳馮助理研究員為該論文共同通訊作者。該工作得到第十四批國(guó)家海外高層次人才引進(jìn)青年項(xiàng)目、科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題、國(guó)家自然科學(xué)基金委面上項(xiàng)目、上海市探索者計(jì)劃等支持。
信息來(lái)源:上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院分子醫(yī)學(xué)研究院等
(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/昧光)
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