MnCe@LR/AMs增強對炎癥黏膜的黏附能力

本研究通過體內(nèi)實驗系統(tǒng)驗證了納米酶-水凝膠微球系統(tǒng)（MnCe@LR/AMs）對羅伊氏乳桿菌（LR）腸道黏附能力及滯留效率的提升作用，為模擬臨床炎癥性腸?。?/span>IBD）病理特征，采用葡聚糖硫酸鈉（DSS）誘導(dǎo)建立小鼠實驗性結(jié)腸炎模型，并通過DiR熒光染料標(biāo)記益生菌以動態(tài)示蹤其在腸道內(nèi)的分布與滯留特征；結(jié)果顯示，口服給藥12 h后，MnCe@LR/AMs組腸道組織的熒光信號強度顯著高于游離羅伊氏乳桿菌（free LR）組（p<0.05），且該系統(tǒng)在健康腸道與炎癥性腸道微環(huán)境中均表現(xiàn)出更優(yōu)的長期滯留特性，給藥48 h后小鼠解剖結(jié)果進(jìn)一步證實，MnCe@LR/AMs處理組結(jié)腸組織的熒光信號強度顯著強于free LR組，提示該微球系統(tǒng)可有效促進(jìn)益生菌在腸道黏膜表面的黏附與持續(xù)性維持；為量化評估益生菌腸道定植效率，通過實時熒光定量PCR（qPCR）對小鼠糞便樣本中的菌群DNA進(jìn)行分析，結(jié)果顯示MnCe@LR/AMs組中羅伊氏乳桿菌的相對豐度顯著高于free LR組（p=0.0013），從菌群定量層面驗證了該系統(tǒng)對益生菌腸道定植效率的增強效應(yīng)；機制上，該系統(tǒng)依托帶負(fù)電荷的海藻酸鹽微球（AMs）與炎癥結(jié)腸區(qū)域呈正電的病理微環(huán)境之間的靜電相互作用，實現(xiàn)羅伊氏乳桿菌向炎癥部位的靶向遞送，并顯著提升其在炎癥腸道的定植能力。

MnCe@LR/AMs對DSS誘導(dǎo)性結(jié)腸炎的治療功效

在證實納米酶-微球系統(tǒng)可提升益生菌胃腸道耐受性并增強腸道炎癥靶向能力的基礎(chǔ)上，本研究進(jìn)一步評估了MnCe@LR/AMs對DSS誘導(dǎo)性結(jié)腸炎的治療效果。通過7天DSS造模聯(lián)合7天干預(yù)治療發(fā)現(xiàn)：MnCe@LR/AMs治療組小鼠體重恢復(fù)最快，疾病活動指數(shù)（DAI）評分顯著降低，結(jié)腸長度接近健康組。組織學(xué)分析顯示該組腸上皮損傷顯著減輕，杯狀細(xì)胞數(shù)量明顯恢復(fù)。免疫熒光和Western blot證實MnCe@LR/AMs能顯著提升緊密連接蛋白（ZO-1和occludin）表達(dá)。ELISA檢測表明該制劑可降低促炎因子（TNF-α、IL-1β）并增加抗炎因子（IL-4、IL-10）分泌。結(jié)果表明，MnCe@LR/AMs通過多機制協(xié)同作用——包括抗炎、修復(fù)腸道屏障及調(diào)節(jié)免疫平衡——展現(xiàn)出優(yōu)于單一組分（游離益生菌或納米酶）的治療效果，其療效與臨床常用藥物5-ASA相當(dāng)。

MnCe@LR/AMs對急性結(jié)腸炎小鼠腸道菌群的調(diào)節(jié)作用

本研究采用16S rDNA測序技術(shù)，對MnCe@LR/AMs在結(jié)腸炎小鼠模型中對腸道微生物群落的調(diào)節(jié)作用進(jìn)行了深入分析。研究結(jié)果揭示，經(jīng)MnCe@LR/AMs治療后，小鼠腸道微生物群落的α多樣性顯著提升，具體表現(xiàn)為Chao1指數(shù)、Shannon指數(shù)及物種數(shù)量的增加。此外，β多樣性分析顯示，治療組的微生物群落結(jié)構(gòu)與健康對照組更為相似，PCoA分析及PERMANOVA檢驗結(jié)果（p=0.001）支持了這一發(fā)現(xiàn)。在分類學(xué)層面，MnCe@LR/AMs處理顯著提高了擬桿菌綱（Bacteroidia）和梭菌綱（Clostridia）等有益菌群的相對豐度，同時促進(jìn)了雙歧桿菌目（Bifidobacteriales）、梭菌目（Clostridiales）等有益菌群的恢復(fù)，并有效降低了腸桿菌目（Enterobacterales）等潛在致病菌的豐度。熱圖分析進(jìn)一步證實了MnCe@LR/AMs對有益菌群如瘤胃球菌科（Ruminococcaceae）、雙歧桿菌科（Bifidobacteriaceae）的顯著增加作用，以及對腸桿菌科（Enterobacteriaceae）等有害菌群的減少作用。在屬水平上，益生菌如羅伊氏乳桿菌（Limosilactobacillus）、阿克曼菌（Akkermansia）的豐度得到顯著恢復(fù)，而埃希氏菌-志賀氏菌（Escherichia_Shigella）等病原菌的豐度則受到抑制。相關(guān)性分析表明，羅伊氏乳桿菌的豐度與疾病活動指數(shù)之間存在顯著的負(fù)相關(guān)性（r=-0.7410, p=0.014）。功能預(yù)測分析顯示，MnCe@LR/AMs能夠恢復(fù)腸道菌群的代謝功能，并減少與疾病相關(guān)的代謝通路富集。綜上所述，MnCe@LR/AMs通過重塑腸道微生物群落的平衡，有效緩解了結(jié)腸炎的癥狀。

MnCe@LR/AMs治療急性結(jié)腸炎的代謝組學(xué)與轉(zhuǎn)錄組學(xué)聯(lián)合分析

本研究通過代謝組學(xué)與轉(zhuǎn)錄組學(xué)的聯(lián)合分析，揭示了MnCe@LR/AMs在治療結(jié)腸炎中的多重作用機制。代謝組學(xué)分析揭示，在治療組中，共有525種代謝產(chǎn)物上調(diào)，79種下調(diào)。特別地，色氨酸代謝產(chǎn)物（如吲哚-3-乙酸等）以及氨基酸（包括精氨酸、纈氨酸等）的水平顯著升高，而有害代謝產(chǎn)物如5-羥吲哚乙酸和氧化型谷胱甘肽的含量則有所減少。轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析表明，在治療組中，有348個基因表達(dá)上調(diào)，584個基因表達(dá)下調(diào)。KEGG富集分析顯示，這些差異基因顯著富集于代謝通路，而GO分析則表明細(xì)胞外區(qū)域和免疫應(yīng)答等通路被激活。聯(lián)合分析進(jìn)一步證實，治療組通過上調(diào)Slc15a1、Slc36a1、Slc7a9等氨基酸轉(zhuǎn)運蛋白基因，顯著改善了腸道蛋白質(zhì)的消化吸收功能，促進(jìn)了中性氨基酸（如絲氨酸）和陽離子氨基酸（如精氨酸）的吸收。相關(guān)性分析顯示，小鼠體重與氨基酸豐度及轉(zhuǎn)運蛋白基因表達(dá)之間存在顯著的正相關(guān)性，這表明MnCe@LR/AMs通過增強氨基酸的吸收，維持了營養(yǎng)穩(wěn)態(tài)，進(jìn)而激活了免疫功能并加速了組織修復(fù)。

MnCe@LR/AMs的體外免疫調(diào)節(jié)活性

經(jīng)體外實驗驗證，MnCe@LR/AMs能夠通過“雙重靶向"機制調(diào)控巨噬細(xì)胞的極化狀態(tài)。機制研究揭示，海藻酸鈉（SA）中的β-D-甘露糖醛酸殘基與巨噬細(xì)胞表面的甘露糖受體（MR）具有特異性結(jié)合能力（分子對接結(jié)合能為-5.3 kcal/mol），從而實現(xiàn)對炎癥部位的靶向；同時，微球的負(fù)電特性通過靜電作用增強了巨噬細(xì)胞對其的攝取。實驗結(jié)果表明，MnCe@LR/AMs能被巨噬細(xì)胞有效內(nèi)化，并顯著促進(jìn)M2型極化（CD206+細(xì)胞比例從15.1%提升至22.2%），同時抑制M1型極化（CD86+細(xì)胞比例從79%降至63.2%）。通過ELISA檢測，該處理方式能夠降低促炎因子（TNF-α、IL-1β）的水平，并提升抗炎因子（IL-4、IL-10）的水平。體內(nèi)實驗進(jìn)一步證實了MnCe@LR/AMs能夠降低結(jié)腸M1型巨噬細(xì)胞的比例并增加M2型巨噬細(xì)胞群體。競爭抑制實驗顯示，甘露糖預(yù)處理顯著降低了巨噬細(xì)胞對LR的攝取，從而證實了MR靶向的特異性。綜上所述，MnCe@LR/AMs通過“靜電吸附+MR靶向"的雙重靶向機制調(diào)控巨噬細(xì)胞極化，進(jìn)而發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。

MnCe@LR/AMs對TNBS誘導(dǎo)型克羅恩?。?/span>CD）的治療功效

MnCe@LR/AMs在由2,4,6-*磺酸（TNBS）誘導(dǎo)的克羅恩?。?/span>CD）小鼠模型中表現(xiàn)出顯著的治療效果。該制劑能有效促進(jìn)體重的恢復(fù)、降低疾病活動指數(shù)（DAI評分），并逆轉(zhuǎn)由TNBS引起的結(jié)腸縮短現(xiàn)象，其結(jié)腸長度的恢復(fù)程度與健康組無顯著差異。實驗結(jié)果證實MnCe@LR/AMs對克羅恩病具有治療潛力。

MnCe@LR/AMs的生物安全性

經(jīng)口服給藥評估，MnCe@LR/AMs顯示出比較好的生物相容性。在健康小鼠給藥7天的實驗中，未觀察到明顯的體重下降，且主要器官（心臟、肝臟、脾臟、肺臟、腎臟）的組織結(jié)構(gòu)均未出現(xiàn)異常變化，這表明該制劑具有良好的安全性及可忽略的副作用。

文章總結(jié)