表面礦化涂層制備可抗紫外輻照、耐氧氣、能抵抗胃酸和膽汁酸等不利胃腸道因素的活體細菌藥物。鑒于其制備簡便且不影響細菌活性，生物界面礦化為開發(fā)新型口服益生菌藥物提供新途徑。
維護腸道微生物群穩(wěn)態(tài)對于疾病防治具有重要意義。例如炎癥性腸病是一種慢性復發(fā)性腸道炎癥性疾病，傳統(tǒng)的藥物治療療效往往不令人滿意，且停藥后易復發(fā)?？诜嫔鳛槟c炎治療新手段，可以無侵襲性、低副作用地直接干預腸道微生物群，進而調(diào)節(jié)消化道微生態(tài)平衡、抑制致病菌并減緩炎癥反應(yīng)。益生菌治療的一個關(guān)鍵步驟是要求在生產(chǎn)過程中盡大限度避免益生菌失活，并在口服給藥至腸道后保持足夠數(shù)量。然而，通過現(xiàn)有方法制備的口服益生菌制劑面臨諸多挑戰(zhàn)。例如：厭氧益生菌在生產(chǎn)過程中暴露于空氣后，會影響細菌胞內(nèi)的酶和核酸等物質(zhì)的活性；制劑在消殺過程中容易導致細胞應(yīng)激、細胞結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，甚至失活；胃酸和膽汁酸可使攝入的益生菌存活率大幅度降低等。
受自然界生物體產(chǎn)生礦化涂層為軟組織提供外骨骼保護的啟發(fā)，劉盡堯團隊報道了一種靜電作用介導的生物界面礦化益生菌保護方法。該方法可在細菌表面生成一層具有抵抗環(huán)境干擾并可自行脫出的涂層，從而在不影響活性的前提下提高益生菌對環(huán)境不利因素的抵抗能力。
該研究結(jié)果表明，通過碳酸鈉和氯化鈣的簡單混合，在短時間內(nèi)即可在細菌表面形成一層均勻的碳酸鈣涂層。該方法適用于涂覆不同種類的菌株，包括專性厭氧菌和兼性厭氧菌，并不影響細菌的存活率。作為物理屏障，所產(chǎn)生的礦物涂層賦予封裝的厭氧菌對氧氣暴露、紫外線照射和75% 乙醇展示出強勁抵抗力?？诜螅繉涌赏ㄟ^雙重分解與胃酸自發(fā)反應(yīng)，同時實現(xiàn)胃酸的快速中和和封裝細菌的智能釋放。此外，生成的鈣離子可引發(fā)膽汁酸酸分子的聚集，使細菌能免于胃酸和膽汁酸的雙重破壞作用安全抵達腸道。以葡聚糖硫酸鈉誘導的結(jié)腸炎小鼠為模型，礦化涂層益生菌顯示出增強的治療潛力。
課題組耿忠民博士后（現(xiàn)為青島大學腫瘤研究院研究員）為該論文第一作者，劉盡堯研究員，曹湞萍副研究員和吳馮助理研究員為該論文共同通訊作者。該工作得到第十四批國家海外高層次人才引進青年項目、科技部重點研發(fā)計劃課題、國家自然科學基金委面上項目、上海市探索者計劃等支持。
