上海交大刘尽尧团队《Nat. Biomed. Eng.》：丁酸盐聚合物胶束重构肠稳态

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与注射相比，口服给药无痛，方便，患者依从性高，是治疗肠道疾病最常用的手段。然而，胃酸导致的降解，肠道内滞留时间过短，上胃肠道大量吸收等不利因素严重限制了口服药物的疗效。鉴于此，芝加哥大学的Cathryn R. Nagler和Jeffrey A. Hubbell团队近期在国际权威杂志《Nat Biomed Eng》报道了一篇题为“Treatment of peanut allergy and colitis in mice via the intestinal release of butyrate from polymeric micelles”的研究论文。该工作制备了一种聚合物胶束，可将丁酸盐输送到胃肠道的局部区域以治疗结肠炎和食物性过敏反应。上海交通大学刘尽尧研究员受邀在《Nat Biomed Eng》对此工作发表题为“Localized butyrate restores gut homeostasis”的评述文章。

研究人员开发了一种基于两亲性嵌段共聚物自组装形成的纳米聚合物递送系统，将丁酸盐输送到胃肠道的特定区域。为了控制在下消化道的释放，研究人员通过酯键将丁酸盐共价负载于胶束内核，利用肠道中消化酯酶的酶促作用水解酯键进而释放所负载的丁酸盐。具体是采用RAFT聚合方法，以电中性聚（N-（2-羟丙基）甲基丙烯酰胺（pBMA）和电负性聚（甲基丙烯酸）（pMAA）为亲水性大分子引发剂，合成含聚N-（2-丁酰氧乙基）甲基丙烯酰胺（pHPMA）疏水段的两亲性嵌段共聚物。借助分子自组装，分别形成电中性（NtL-ButM）和电负性聚合物胶束（Neg-ButM）。研究人员首先证明，口服NtL-ButM优先增加了回肠中的丁酸盐浓度，而Neg-ButM则选择性地提高了盲肠中的丁酸盐浓度。在结肠炎小鼠模型中，口服NtL-ButM和Neg-ButM（ButM）胶束混合物可以修复肠屏障完整性以缓解疾病进程。在花生过敏小鼠模型中，口服ButM可以恢复核心体温，降低过敏性免疫应答水平，保护小鼠免受花生过敏反应的影响。此外，在结肠炎的T细胞转移模型中，ButM的处理增加了梭状芽胞簇XIVa中产生丁酸类群的丰度，并降低了疾病的严重程度。该研究表明通过恢复微生物和黏膜稳态，ButM可作为抗原不可知的方法用于过敏性和炎症性疾病的治疗。

作者认为该聚合物纳米胶束在下消化道释靶向放丁酸盐，通过加强肠道上皮屏障，提高产丁酸梭状芽胞杆菌簇XIVa的丰度，抑制过度激活的免疫系统来恢复肠道稳态，从而有效治疗结肠炎和食物性过敏反应。总的来说，这种局部释药的聚合物胶束不仅为丁酸盐治疗其他疾病提供了途径，也为其他需要结直肠靶向治疗的疾病提供了机会。

上海交通大学医学院分子医学研究院助理研究员王露为该论文第一作者，刘尽尧研究员为通讯作者。

论文链接：

https://rdcu.be/c16zD (Free access)

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