审阅︱李燕，马现仓
责编︱王思珍
肠道菌群失调与多种精神疾病有关，如孤独症谱系障碍（ASD）和注意力缺陷多动障碍[1,2]。ASD是一种异质性神经发育障碍，其特征是社交障碍和重复刻板行为，且ASD患者经常伴有各种胃肠道症状[3]。外源补充有益肠菌可以通过微生物-肠-脑轴有效缓解包括孤独症谱系障碍在内的精神疾病症状[4-6]。然而，由于胃肠道环境的影响，外源有益肠菌不能有效定植宿主肠道[7]，肠道滞留时间短，严重限制有益肠菌的口服生物利用度和发挥的生物活性。因此急需开发肠道定植效率高、更安全的肠菌口服递送体系。
近日，西安交通大学第一附属医院脑科学研究中心李燕和精神科马现仓团队在生物医学1区杂志Theranostics上发表题为“Microalgae-based bacteria for oral treatment of ASD through enhanced intestinal colonization and homeostasis”的文章。本研究利用钝顶螺旋藻（SP）肠道滞留时间长和定植效率高的特性，以SP作为肠菌的天然微载体将肠菌附载SP表面，构建SP附载肠菌递送体系。选用多种类型肠菌验证了SP是一种可以附载各种类型肠菌的有效载体。口服SP附载肠菌递送体系显著提高肠菌的肠道定植能力，对缓解ASD小鼠模型的社交障碍表型显示出更强的治疗作用。本研究报告了一种微藻辅助的肠道细菌递送体系，为肠-脑轴或其他肠道相关疾病提供新的治疗策略。（拓展阅读：李燕课题组相关研究进展，详“逻辑神经科学”报道（点击阅读）：Neuron︱西安交通大学李燕团队揭秘社交记忆新机制：后顶叶皮层-丘脑网状核感觉亚区-丘脑束旁核环路调控交记忆；Transl Psychiatry︱李燕/张婕团队首次将经皮穴位电刺激用于治疗学龄期儿童注意缺陷多动障碍）
钝顶螺旋藻（SP）是一种可食用的天然微藻，长度为200-500μm，具有三维螺旋结构。SP具有抗炎、调节肠道菌群平衡等多种生物活性[8-11]。SP的长度、螺旋结构和大表面积增加了其被肠绒毛捕获的可能性，显著延长了SP在宿主肠道中的滞留时间[12]。因此在本研究中，作者利用SP肠道滞留时间长、定植效率高的特性，将肠菌附载于SP表面生成SP附载肠菌递送体系（图 1A, B）。通过附载不同大小、形态和革兰氏属性的细菌（图 1F, H, G），验证了SP附载肠菌递送体系对不同类型细菌的普适性。
图1 SP附载多种类型肠菌
以C57BL/6J和ASD模型小鼠BTBR T+ Itpr3tf/J (BTBR) 为研究对象，体内和体外实验表明，相比单独肠菌，口服SP附载肠菌递送体系更有效提高肠菌的肠道定植效率和滞留时间（图2，3）。上述结果证实SP附载肠菌递送体系提高肠道定植效率的有效性。
图2 SP附载罗伊氏乳杆菌增强体外肠道黏附能力
图3 SP附载罗伊氏乳杆菌提高肠道定植效率和滞留时间
已有报道表明罗伊氏乳杆菌可以改善ASD缺陷表型。为进一步探索SP附载肠菌递送体系的应用价值，建立SP附载罗伊氏乳杆菌递送体系。口服SP附载罗伊氏乳杆菌递送体系显著改善ASD社交能力和社交新颖性；与单独罗伊氏乳杆菌相比，SP附载罗伊氏乳杆菌递送体系对ASD社交障碍的治疗效果更为突出（图4）。
图4 SP附载罗伊氏乳杆菌改善BTBR小鼠的社交缺陷
图5 文章总结图
本研究也存在局限性。作者开发SP附载肠菌的递送体系，发现SP附载罗伊氏乳杆菌可以提高肠道定植效率，增强ASD治疗效果。然而，SP附载罗伊氏乳杆菌对ASD的持续治疗效果尚未被研究；本研究仅使用BTBR小鼠作为ASD模型，需进一步的研究验证该体系在其他自闭症或精神病模型中的有效性；最后，实验数据均来自小鼠，这些发现需要在未来的ASD患者中得到验证，以加速其在临床中的应用。
原文链接：thno.org/v15p2139.pdf
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