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胍基化壳寡糖聚合物促进GLUT介导的胃肠道屏障转运以增强Fe3 O4 矿化益生菌在肥胖治疗中的协同效应
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月19日 来源:Carbohydrate Polymers 10.7
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针对传统肥胖疗法副作用大、益生菌口服存活率低的问题,无锡市卫生健康委员会团队创新性地开发了双功能装甲益生菌系统LPIC。该系统通过IONPs单菌封装技术保护植物乳杆菌(LP)抵抗胃酸,并引入胍基化壳寡糖(CHG)促进肠道吸收,实现微生物疗法与化学疗法的协同。实验显示LPIC使高脂饮食小鼠脂肪组织重量降至对照组的0.59倍,为肥胖治疗提供了安全高效的新策略。
论文解读
随着经济发展和生活水平提高,肥胖已成为全球性健康危机,每年导致约500万例死亡。现有治疗手段如减肥手术和奥利司他等药物常伴随恶心、头痛等副作用,而口服益生菌虽安全却易被胃酸灭活。更棘手的是,肠道上皮紧密连接和黏液层形成了生理屏障,阻碍药物吸收。与此同时,研究发现肥胖者肠道中厚壁菌门/拟杆菌门比例失衡,而铁元素可通过下调C/EBPα和Fsp27促进脂肪分解——这些发现为开发新型抗肥胖疗法提供了突破口。
无锡市卫生健康委员会团队在《Carbohydrate Polymers》发表的研究中,创造性地将微生物疗法与化学疗法结合,构建了双功能装甲益生菌系统LPIC。关键技术包括:1)采用单菌封装技术用铁氧化物纳米颗粒(IONPs)包裹植物乳杆菌(LP)形成LPI;2)通过胍基与壳寡糖(COS)接枝合成CHG聚合物;3)建立高脂饮食小鼠模型验证疗效。
研究结果
材料表征
紫外光谱显示CHG在233nm出现最大吸收峰,证实胍基成功接枝。透射电镜证实IONPs在LP表面形成均匀保护层,粒径约200nm。
胃肠保护机制
IONPs装甲使LP在模拟胃液中的存活率提升至58.02%,显著高于未保护菌株。CHG通过葡萄糖转运蛋白GLUT2促进肠道吸收,流式细胞术显示其摄取效率较对照组提高3.2倍。
体内疗效
LPIC组小鼠附睾脂肪重量仅为高脂饮食组的0.59倍。Western blot显示IONPs上调脂肪酶HSL和ATGL表达,同时CHG使肝脏甘油三酯降低41.7%。16S rRNA测序证实LPIC可逆转肥胖相关的菌群失调。
结论与意义
该研究首次实现益生菌保护与代谢调控的双重功能:IONPs既作为物理屏障又通过激活脂解酶发挥治疗作用;CHG兼具化学药物功效和益生元功能。这种"装甲递送-协同治疗"模式为口服生物制剂开发提供了新思路,其模块化设计可拓展至其他代谢性疾病治疗领域。值得注意的是,系统各组分均源自天然物质(壳寡糖、铁剂、益生菌),在安全性上具有显著优势,为临床转化奠定基础。
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