近日，我校生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院高向東/劉瑋/虞菊萍團(tuán)隊(duì)在工程化腸道細(xì)菌治療炎癥性腸病方面取得重要進(jìn)展。研究團(tuán)隊(duì)以人類(lèi)腸道共生多形擬桿菌為底盤(pán)，成功打造了一款可編程的腸道智能工程菌Btbot，為炎癥性腸病的精準(zhǔn)診斷與局部原位治療提供了全新思路。

近年來(lái)，工程化腸道細(xì)菌備受關(guān)注，但能同時(shí)實(shí)現(xiàn)“腸道穩(wěn)定定植、靈敏識(shí)別病灶、按需釋放藥物”的“智能”活菌仍十分有限。針對(duì)這一瓶頸，研究團(tuán)隊(duì)選擇人類(lèi)腸道中天然穩(wěn)定定植的多形擬桿菌為底盤(pán)，打造了一款可編程的腸道智能工程菌Btbot。

Btbot裝載了三大核心模塊：可檢測(cè)脫氧膽酸和一氧化氮的生物傳感器；基于CRISPRi技術(shù)構(gòu)建的“與”邏輯門(mén)功能基因電路，實(shí)現(xiàn)僅在雙信號(hào)并存的腸道炎癥微環(huán)境下的特異性條件激活；以及支持三葉因子3表面展示以促進(jìn)黏膜修復(fù)、或分泌白細(xì)胞介素-35以抑制炎癥的模塊化靶向遞送平臺(tái)。在結(jié)腸炎小鼠模型中，Btbot像一位“微型智能醫(yī)生”，實(shí)時(shí)感知腸道微環(huán)境變化并原位釋放治療分子，不僅顯著緩解了結(jié)腸炎癥狀，更重塑了腸道微環(huán)境與菌群的健康穩(wěn)態(tài)。該工作成功構(gòu)建了一個(gè)集炎癥感知、邏輯運(yùn)算與按需治療于一體的多功能工程化平臺(tái)，為胃腸道疾病的精準(zhǔn)診斷與局部原位治療提供了概念驗(yàn)證，也為下一代智能活體生物藥的研發(fā)拓寬了創(chuàng)新思路。

該研究成果以“EngineeredBacteroides thetaiotaomicron sense gut inflammation and deliver therapeutic molecules to alleviate colitis in mice”為題，發(fā)表在《Nature Microbiology》雜志上。我校生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院博士后葉萌為論文第一作者，高向東教授、劉瑋副教授和虞菊萍講師為共同通訊作者，中國(guó)藥科大學(xué)為唯一通訊單位。該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)等的資助。

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https://www.nature.com/articles/s41564-026-02378-4

工程菌治療IBD的示意圖

             （供稿單位：生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，撰稿人：焦萌，審稿人：劉帆）