综述:生物材料在炎症性肠病治疗中的策略性应用

【字体: 时间:2025年06月03日 来源:Biomaterials 12.8

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  这篇综述系统探讨了生物材料在炎症性肠病(IBD)治疗中的前沿进展,重点分析了其通过靶向递送(如纳米颗粒、水凝胶)、活性氧(ROS)清除、肠道菌群调控(SCFA)及黏膜屏障修复等多重机制实现精准治疗的优势。文章强调生物材料可显著提升药物生物利用度(如CeO2@HA),减少传统疗法(如皮质类固醇)的全身副作用,为IBD(含UC/CD)的临床转化提供新思路。

  

生物材料驱动的炎症性肠病治疗革命

ABSTRACT
炎症性肠病(IBD)作为一种慢性难治性疾病,全球患者超600万,其核心病理特征包括上皮屏障破坏、免疫失调和肠道菌群紊乱。传统药物(如氨基水杨酸盐、皮质类固醇)虽能缓解症状,但长期使用易引发骨质疏松、糖尿病等副作用。生物材料的出现为IBD治疗带来转机——通过设计ROS响应型纳米载体(如Au/CeO2@HA)或pH敏感水凝胶,可实现药物在炎症部位的定点释放,将局部药物浓度提升3-5倍,同时降低全身暴露风险。

Introduction
IBD包含溃疡性结肠炎(UC)和克罗恩病(CD),中国患者预计2025年达150万。当前治疗瓶颈在于:30%患者对英夫利昔单抗无应答,而手术复发率高达50%。生物材料的突破性在于:① 嵌合益生菌的壳聚糖(CS)微球可同步纠正菌群失调(如增加Bacteroides丰度);② 负载二甲双胍(DMF)的纳米纤维能通过激活AMPK通路修复肠屏障;③ 含过氧化氢酶(CAT)的仿生系统可清除过量ROS。

Correcting gut dysbiosis
健康人肠道中Firmicutes/Bacteroidetes比例约为3:1,而IBD患者该比值倒置。实验证明,海藻酸钠(ALG)包裹的双歧杆菌可使丁酸(SCFA)产量提升2倍,显著改善DSS诱导的小鼠结肠炎。值得注意的是,负载甲硝唑的聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)微粒能选择性抑制致病性Proteobacteria,同时保留共生菌活性。

Conclusion and perspectives
未来挑战包括:① 如何优化纳米载体穿越肠黏液层的渗透效率;② 个体化菌群调控方案的标准化;③ 生物材料长期安全性评估。中国团队开发的聚乙二醇-1000二氢杨梅素纳米组装体(DMY-1000 NAs)已进入临床前试验,展现抑制NF-κB通路的独特优势。

CRediT authorship contribution statement
孙伟等学者强调,多功能生物材料平台(如结合CO释放分子CORM的温敏水凝胶)将成为IBD治疗的下个里程碑,其通过时空可控的药物释放模式,有望将临床缓解率从现有40%提升至70%以上。

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