学习强国

微信

山大发布

抖音

视频号

微博

小红书

快手

哔哩哔哩

山东大学报

学术聚焦

荀鲁盈/夏永振教授团队开发新型工程益生菌可有效缓解小鼠溃疡性结肠炎

发布:山东大学融媒体中心 日期:2025年08月30日

[本站讯]近日,微生物改造技术全国重点实验室荀鲁盈/夏永振教授团队在药剂学领域期刊Journal of Controlled Release发表了题为“Expressing Vitreoscilla hemoglobin inEscherichia coliNissle 1917 enhances its probiotic potential for alleviating ulcerative colitis”的研究论文。实验室博士后杨雨晴为第一作者,荀鲁盈教授、夏永振教授为共同通讯作者,山东大学为第一完成单位。

溃疡性结肠炎(Ulcerative Colitis, UC)是一种慢性肠道炎症性疾病,目前临床治疗手段有限,且易复发。益生菌疗法因其调节肠道菌群、增强屏障功能等优势备受关注,但活菌在肠道缺氧、高氧化应激环境中的存活与定植能力仍是制约其疗效的关键瓶颈。该研究首次成功将透明颤菌血红蛋白(Vitreoscilla hemoglobin, VHb) 基因整合至益生菌大肠杆菌Nissle 1917(EcN) 的染色体中,构建出工程菌株EcN-VHb。该菌株在低氧环境下表现出显著增强的生长能力、抗氧化应激能力和肠道定植能力。

图1. VHb工程化益生菌用于DSS诱导性结肠炎治疗的示意图(通过Figdraw绘制)。(A) 将VHb整合至EcN染色体构建EcN-VHb工程菌株;(B) 口服EcN-VHb菌株增强小鼠肠道内氧利用率与定植能力;(C) 在病理环境中,EcN-VHb通过调节肠道菌群、增加黏液层厚度、促进抗炎因子表达,有效缓解DSS诱导的结肠炎症状。

在葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的小鼠结肠炎模型中,EcN-VHb治疗组表现出更快的体重恢复、更高的存活率、更显著的结肠长度恢复以及更优的炎症因子调控能力(图1)。此外,该菌株还能显著调节肠道菌群结构,促进有益菌(如Muribaculaceae、Ruminococcus)增殖,抑制潜在致病菌(如Escherichia-Shigella)生长。

该研究不仅为溃疡性结肠炎提供了一种新型高效益生菌治疗方案,也为基于工程菌的下一代微生物药物开发提供了重要平台。EcN-VHb还可进一步改造用于治疗其他代谢性疾病或肠道相关癌症,具有广阔的临床应用前景。该项研究工作得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金及实验室联合项目等资助。山东大学生命环境研究公共技术平台为本研究提供了重要技术支持。


【供稿单位:微生物研究院     作者:杨雨晴    责任编辑:蒋晓涵 武立冉】