成果推介：益生菌体系及其用途

益生菌体系及其用途

1. 痛点问题

益生菌是通过定植在人体内，改变宿主某一部位菌群组成的一类对宿主有益的活性微生物。主要有乳酸菌、双歧杆菌，酵母菌等。它们通过维持肠道内菌群平衡调节宿主黏膜与系统免疫功能，促进营养吸收，发挥保持肠道健康的作用。通常认为益生菌对人体具备多种益处，如：提高机体免疫力、维持肠道菌群结构平衡、提高机体抗氧化水平、抑制肠道炎症、保护肠道粘膜屏障等。

已有一些研究指出，益生菌能够抑制肿瘤生长，并在恶性肿瘤的治疗中具有显著疗效。而根据Gopalakrishnan等人于2018年的研究，益生菌的抗肿瘤功效与其具有的免疫激活效应相关。该研究发现肿瘤患者肠道菌群异于健康人群，在健康人群中双歧杆菌为优势菌群，但在部分患癌人群中双歧杆菌显著减少。

为了重塑肠道微生物群，让益生菌在人体内产生积极效果，需要改变肠道微生物群的组成。目前已报道的改变肠道微生物群组成的方法主要有，粪菌移植及口服益生菌制剂。然而粪菌移植成本高、操作复杂，还存在较大的病原体感染风险，因此并不是一项优选的治疗方案。同时，目前的各类实践与尝试均表明，直接口服益生菌的效果微乎其微，服用益生菌仅能在短时间内临时性地改变肠道微生物群组成，这个时间短到这些益生菌无法发挥功效。造成这种现象的原因在于，肠道内菌群对于外源细菌具有定植抵抗效应，使其在宿主肠道中的栖息能力弱，无法形成稳定的聚集和自我保护体系，因此非常容易被胃肠环境直接清除。

2. 解决方案

构建一种具有医学意义的肠道内益生菌精准调控体系，主要是通过材料精准调控特定益生菌在生物体内形成长期稳定定植种群。利用不同材料特性对于目标菌群的选择性合理设计及制备材料，通过材料精准调控益生菌在体外及体内形成帮助其稳定存在的biofilm（生物被膜），强化特定益生菌在肠道生态环境中的定植及生存能力。从而达到在体内选择性精准调控菌群组成，助力肿瘤等重大疾病治疗的目的。

材料-益生菌定向选择体系在小鼠恶性黑色素瘤模型中的抗肿瘤效果

3. 竞争优势分析

（1）能够让外源益生菌稳定、快速、长期地定植于宿主体内，从而对于宿主肠道内菌群组成进行重建、优化和调控。

（2）能够在宿主的肠道内为特定益生菌提供有利生态位，为益生菌的稳定生长与繁殖提供强竞争有利环境，防止其被宿主自身的消化系统所清除。

（3）利用合理设计及制备的材料，选择性地促进特定益生菌生长和繁殖，例如，特定促进乳杆菌和双歧杆菌的生长定植，因而具有目标菌群选择性。

4. 市场应用前景

可以作为药物在治疗各类恶性肿瘤时使用；也可以作为化疗及免疫疗法的辅助治疗药物使用。