多项国内研究聚焦：如何让口服药物更好地被肠道吸收？ | 热心肠日报

今天是第2514期日报。

南京大学：用于肠道药物递送的仿生多叶微粒

Advanced Materials[IF:32.086]

① 受牡丹花粉的自然形态学启发，开发用于目标表面粘附和持久药物释放的新型多叶微粒 (MPs) 递送系统；② 结合微流体技术的灵活性及选择性水凝胶降解方法，并利用藻酸盐和甲基丙烯酸明胶获得具有一系列多叶结构的MPs；③ 与球形MPs相比，多叶MPs由于其增强的接触面积而具有良好的粘附能力；④ 多叶MPs递送系统将抗炎剂地塞米松封装到其基质水凝胶中，因此具有持久的药物释放特性和抗炎功效，并进一步在炎症性肠病大鼠模型中被证实。

Pollen-Inspired Adhesive Multi-Lobe Microparticles from Microfluidics for Intestinal Drug Delivery
04-01, doi: 10.1002/adma.202301192

【主编评语】基于微粒 (MPs) 的递送系统在胃肠道给药中具有实用价值，目前该领域的研究重点是开发多功能 MPs以提高递送效果。近日，南京大学赵远锦团队在Advanced Materials发表文章，成功开发具有目标表面粘附和持久药物释放的新型仿生多叶MPs递送系统，或可用于胃肠道给药。（@圆圈儿）

中国医科大学：基于肠粘膜手性互作的高效口服药物递送系统

ACS Nano[IF:18.027]

① 设计合成三种手性介孔二氧化硅纳米颗粒（CMSNs），并搭载不溶性药物尼美舒利和布洛芬，探索其口服递送效果；② 三种CMSNs在结构参数上相似、生物相容性良好且在模拟胃肠液中具备短期稳定性、长期可降解，具备活性手性识别电位；③ L型系统在与口服吸收相关的多个微过程表现出显著优势，其载药递送系统也表现出更高的口服递送效率、生物利用率以及消炎镇痛效果；④ L型系统与粘膜固有的手性拓扑结构有利的空间定型匹配介导了其递送优势。

Chiral Nanosilica Drug Delivery Systems Stereoselectively Interacted with the Intestinal Mucosa to Improve the Oral Adsorption of Insoluble Drugs
02-14, doi: 10.1021/acsnano.2c10818

【主编评语】这是发表在ACS Nano上的一份工作，由中国医科大学的罗秋华、李鹤然教授及其团队完成。他们首先合成了三种手性介孔二氧化硅纳米颗粒（CMSNs），分别为L/D/DL-TA-PEI@CMSN，并对其结构参数、生物相容性、模拟胃肠液中稳定性等进行了测试。随后，他们将不溶性口服药物尼美舒利（NMS）和布洛芬（IBU）搭载在三种系统上，探索了它们在口服递送的不同微过程中的表现，其中L-TA-PEI@CMSN表现出显著的结合吸附优势，并在口服递送效率、生物利用率以及消炎镇痛效果表现优异。探索其机制发现L-TA-PEI@CMSN可以与粘膜固有的手性拓扑结构进行特定的空间定型匹配。（@Johnson）

国内团队：抗体药物口服给药的新技术

ACS Nano[IF:18.027]

① 将治疗性蛋白质与氟化碳修饰的壳聚糖（FCS）混合制成纳米颗粒，与适当辅料冻干，填充进肠溶胶囊可实现口服给药；② FCS可诱导肠上皮细胞间紧密连接蛋白短暂重排，进而释放游离蛋白进入血液循环，促进其货物蛋白的跨黏膜递送；③ 在不同肿瘤模型中，以5倍剂量口服抗程序性死亡蛋白1或其与抗细胞毒性T淋巴细胞抗原4联用，其疗效与静脉注射相应的游离抗体的效果相当，实现全身性治疗；④ 该设计还可显著降低贫血和心肌炎等免疫相关不良事件。

Oral Delivery of Therapeutic Antibodies with a Transmucosal Polymeric Carrier
02-19, doi: 10.1021/acsnano.2c09266

【主编评语】口服给药是小分子药物和传统药物最常用的给药途径，其患者依从性优于注射给药。尽管近年来肽类药物的口服给药取得了成功，但治疗性蛋白的口服给药仍然存在较大挑战，尤其是大分子量蛋白（如抗体）。近日，苏州大学刘庄、陈倩、同济大学杨洋及团队在ACS Nano发表最新研究，设计了氟化碳修饰的壳聚糖被开发用于高效口服递送不同的治疗蛋白，特别是免疫检查点阻断抗体，经过增强的抗体药物口服递送可实现全身性治疗应答，值得关注。（@九卿臣）

国内团队：用Janus “项链”结构促进肠道药物递送

ACS Nano[IF:18.027]

① 利用1D表面贴片结合纳米结构合成的两层2D Janus界面封装油滴构建了3D肠道生物材料；② 这种生物材料的特点是蛋白质真皮可容纳油滴作为生物活性化合物的储存库，多糖表皮可保护它们免受胃降解；③ 利用1D链-珠状纳米结构制备的乳液装载香豆素-6，发现乳剂在肠道中表现出的取代度依赖性释放与乳剂表面不同的羧甲基纤维素厚度密切相关；④ 表皮可通过不同的厚度进行微调，从而使生物活性物质（香豆素-6）的肠内递送在肠道中可控滞留6至24小时。

Biomolecular 1D Necklace-like Nanostructures Tailoring 2D Janus Interfaces for Controllable 3D Enteric Biomaterials
03-14, doi: 10.1021/acsnano.2c11507

【主编评语】利用1D单元构建长程有序的2D和3D高维结构是许多生物结构“内外兼修”的秘诀。近日，江南大学王涛、南京工业大学张遵民、英国赫尔大学Binks教授及团队在ACS Nano发表最新研究，构建了具有2D Janus结构的3D肠道生物材料，该结构由蛋白质-多糖纳米结构的自适应组装而成，发现该生物材料不仅可以将亲脂性药物输送到肠道，还可以微调指定滞留药物的释放，值得关注。（@九卿臣）

深圳先进院Science子刊：用于远程精准给药的 “纳米快递员”

Science Advances[IF:14.957]

① 以酵母益生菌来源的酵母微囊为活性材料，将葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶偶联在包裹纳米药物的酵母微囊表面，进而制备出具有不对称结构的酵母微纳生物机器人（TBY-robot）；② 口服TBY-robot后能利用肠道内天然的葡萄糖浓度梯度穿透肠道屏障，在派尔氏结内自切换为巨噬细胞引擎，经过淋巴循环和血液循环，精准将药物递送到炎症部位；③ 在小鼠结肠炎模型和胃炎模型中，TBY-robot能提高药物的富集约1000倍，显著降低炎症反应并缓解疾病症状。

Twin-bioengine self-adaptive micro/nanorobots using enzyme actuation and macrophage relay for gastrointestinal inflammation therapy
02-22, doi: 10.1126/sciadv.adc8978

【主编评语】由于人体内存在多重生理屏障，开发能够适应微环境变化，并将药物精准递送到远程病灶，又具备超高安全性的微纳生物机器人仍然具有挑战性。近日，深圳先进技术研究院蔡林涛、潘宏和郑明彬及团队在Science Advances发表最新研究，开发了一款双引擎自适应的酵母微纳生物机器人，能够像“纳米快递员”一样，通过生物酶与巨噬细胞引擎的切换（EMS）穿透人体多重生理屏障，可将药物精准递送到远程炎症病灶。总之，该研究为治疗胃肠道炎症性疾病提供了新的技术手段，也为治疗其他炎症疾病提供了全新的思路，值得关注。（@九卿臣）

针对胃肠道感染开发口服单域抗体（综述）

Trends in Biotechnology[IF:21.942]

① 单域抗体（sdAb）来自免疫球蛋白中抗原结合域，是特别稳定的蛋白质，可承受极端pH值、高温和蛋白质分解；② sdAb适合口服给药，已被用于控制人类和动物受致病性细菌、病毒和寄生虫引起的胃肠道感染；③ sdAb可通过原生的可溶性蛋白或通过使用细菌或转基因植物作为载体被递送到胃肠道；④ 通过蛋白质工程技术或成型技术，sdAb可被进一步稳定化；⑤ 开发口服sdAb需优先考虑低成本、对靶点高度亲和特异、持久的病原体中和作用与稳定的结构。

Orally delivered single-domain antibodies against gastrointestinal pathogens
02-09, doi: 10.1016/j.tibtech.2023.01.015

【主编评语】Trends in Biotechnology上发表的一篇综述，讨论了口服单域抗体在治疗致病性细菌、病毒及寄生虫导致的胃肠道感染的应用，并展望了未来产业化的潜力及挑战。（@aluba）

双涂层系统保护抗菌肽，治疗肠道感染

Biomaterials[IF:15.304]

① 抗菌肽Ctx（lle21）-Ha能够有效抑制病原体（包括多重耐药细菌）生长，但胃肠道的降解限制其直接口服使用；② 构造壳聚糖和HPMCAS双涂层对负载Ctx（Ile21）-Ha肽的藻酸盐微粒进行保护，使其具有物理化学的稳定性，且其对沙门氏菌和大肠杆菌有抗菌活性；③ HPMCAS和壳聚糖的组合作为胃保护系统，非常有希望用于肽载体或其他酸性pH敏感分子，使其稳定达到并在肠道中充分释放。

Chitosan and HPMCAS double-coating as protective systems for alginate microparticles loaded with Ctx(Ile21)-Ha antimicrobial peptide to prevent intestinal infections
2022-12-22, doi: 10.1016/j.biomaterials.2022.121978

【主编评语】Biomaterials近期发表的文章，壳聚糖和HPMCAS双涂层能够对抗菌肽——Ctx（Ile21）-Ha肽（易被胃肠道降解）进行保护，使其顺利达到肠道，并充分释放活性物质。这种涂层系统或可用于改进新食品或生物医药产品的配方，以在动物生产中或可能在不久的将来用于人类健康中针对肠道病原体的特定应用。（@章台柳）

国内团队：口服酶用于疾病治疗（观点）

Trends in Endocrinology and Metabolism[IF:10.586]

① 口服摄入促进健康的酶，酶能通过肠道屏障进入血浆；② 健康下降和多种疾病的发生与肠屏障通透性下降密切相关；③ 肠屏障通透性增加，促进健康的酶转移进入血液循环系统，能起到治疗疾病的作用；④ 对促进健康的酶进行工程改造，将酶和能促进肠道屏障通透性增加的cCpE结合或和能够和上皮细胞受体结合的多肽或者蛋白结合，能增加酶通过肠屏障进入血液循环系统中的概率；⑤ 口服给药非常方便，酶工程能够促进口服的促进健康的酶进入血液。

Translocation of health-promoting enzymes across the gut barrier
03-07, doi: 10.1016/j.tem.2023.02.006

【主编评语】微量的外源性酶进入血浆可以发挥重要的促进健康的功能。Trends in Endocrinology and Metabolism发表来自中国农业科学院动物科学研究所姚斌+苏小运团队的综述文章提出，口服酶可跨越肠道屏障进入血液，起到治疗疾病的作用。对酶进行工程改造后，还能增加酶的转运效率。（@NL）

Nature子刊：一粒小胶囊或让胃肠道检查不再难受？

Nature Electronics[IF:33.255]

① 通过在体外使用高效的平面电磁线圈在胃肠道视场中生成具有梯度的3D磁场，帮助其完成实时定位功能；② 该电磁线圈能以不同磁场大小编码每个空间位点，然后由包裹在胶囊中小型、低功耗无线微型设备对体外磁场进行检测，以定位其穿过胃肠道时的实时位置；③ 利用猪模型证实该设备位置测量与X光检查相似，能够完成在胃肠道中实时3D定位和跟踪，分辨率可达毫米级；④ 未来可将该线圈固定在背包、外套或马桶上对人类进行连续监测或间歇性的快照。

Location-aware ingestible microdevices for wireless monitoring of gastrointestinal dynamics
02-13, doi: 10.1038/s41928-023-00916-0

【主编评语】多项研究已经开发出多种胶囊胃肠道监测产品，并已应用于临床，但这些产品缺乏关于胶囊位置的精确数据，因此在诊断和治疗胃肠道疾病中的价值无法被完全发挥。近日，美国麻省理工学院相关人员在Nature Electronics发表最新研究，开发一种新型可吞咽设备，通过在体外使用高效的平面电磁线圈在胃肠道视场中生成具有梯度的3D磁场来帮助实现其实时定位功能，在动物模型中验证性能较好，未来可以进一步推广到相关临床研究，值得关注。（@九卿臣）

用于评估胃肠道上皮屏障的电子胶囊

Advanced Materials[IF:32.086]

① 提出了一种基于明胶的可食用电子胶囊，它可以通过电化学阻抗测量来监测胃肠道上皮屏障；② 表征了传感胶囊的方法和材料，发现京尼平（栀子苷水解产物）交联明胶材料系统显示出较广泛的机械性能及与可摄入医疗系统集成的简便加工性；③ 设计了一个由介电聚苯乙烯微粒组成的离子导电琼脂糖水凝胶的合成电化学组织模型；④ 将该模型与体外合成疾病模型结合，在猪食管组织进行离体胶囊测试，可有效监测多种疾病（如反流性疾病及肠漏综合征等）。

Gelatin-based Ingestible Impedance Sensor to Evaluate Gastrointestinal Epithelial Barriers
02-17, doi: 10.1002/adma.202211581

【主编评语】目前，诊断和监测肠上皮屏障完整性的主要方法是通过内窥镜组织活检，然后进行组织学成像。多种胃肠道相关疾病会导致上皮屏障的细胞间扩张增加，不利于内窥镜组织活检实施。近日，卡内基梅隆大学研究人员在Advanced Materials发表最新研究，提出了一种基于明胶的可摄入电子胶囊，它可以通过电化学阻抗测量来监测上皮屏障，通过构建体内外模型发现其性能较好，值得进一步关注测试。（@九卿臣）

感谢本期日报的创作者：圆圈儿，Johnson，DM，九卿臣，阿当，章台柳，YANG WEI

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