益生菌层级武装策略：通过协同作用改善溃疡性结肠炎的治疗效果

《Biomaterials》：Hierarchical arming of probiotics for improved viability to synergistically alleviate ulcerative colitis

本文提出了一种创新的益生菌层级武装策略，通过结合β-葡聚糖（GN）单细胞包被和基于大豆分离蛋白（SPI）的微胶囊化技术，显著提高了益生菌（Lactobacillus reuteri, Lr）在胃肠道环境中的存活率，并实现了其在肠道内的可控释放。该策略不仅有效缓解了溃疡性结肠炎（UC）的症状，还通过益生菌与短链脂肪酸（SCFAs）的协同作用，为肠道健康相关疾病的治疗提供了新思路。

　　

Highlight

Lr@GN@SPI的制备与表征

在这项概念验证研究中，我们选择了具有溃疡性结肠炎（UC）潜在治疗前景的益生菌Lactobacillus reuteri (Lr)来展示我们的策略。首先，通过生物合成机制将3-叠氮-D-丙氨酸盐酸盐（HADA）掺入，在Lr表面引入叠氮基团（-N₃），得到Lr-N₃。随后，通过叠氮基团（-N₃）与二苯并环辛炔（DBCO）修饰的羧甲基化β-葡聚糖（GN）之间进行无铜点击化学反应，共价包被Lr-N₃，形成保护层（Lr@GN）。

结论

总之，我们开发了一种层级保护策略，将单细胞包被与微胶囊化相结合，以增强益生菌的存活率和治疗效果。这种层级结构起到了致密且坚固的“盔甲”作用，保护益生菌免受胃肠道和环境胁迫。到达肠道后，大豆分离蛋白（SPI）被胰蛋白酶逐步降解，而β-葡聚糖（GN）被肠道菌群代谢产生短链脂肪酸（SCFAs），从而实现了益生菌的精准释放。