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  人體腸道內(nèi)存在大量的細(xì)菌，它們對(duì)維持正常代謝和免疫及生理平衡發(fā)揮著關(guān)鍵作用，大數(shù)據(jù)分析顯示多種疑難雜癥，包括代謝疾病、炎癥、神經(jīng)退行性疾病、甚至腫瘤，它們的發(fā)病機(jī)制、進(jìn)展和治療均與腸道菌群組成相關(guān)。對(duì)腸道菌群進(jìn)行有效調(diào)節(jié)意義重大，因?yàn)榫悍�(wěn)態(tài)的維持不僅有利于預(yù)防相關(guān)疾病的發(fā)生發(fā)展，還能輔助甚至主導(dǎo)這些疾病的臨床治療及預(yù)后。通過口服途徑將有益細(xì)菌遞送至腸道是一種簡(jiǎn)便又行之有效的腸道菌群調(diào)節(jié)方法，但面臨胃酸和膽汁酸破壞導(dǎo)致的口服利用度低、腸道定殖抵抗、缺乏定植選擇性等問題。

  對(duì)細(xì)菌進(jìn)行改造是解決這些問題的可行方法。與傳統(tǒng)生物學(xué)改造比如基因工程或合成生物學(xué)手段不同，劉盡堯課題組2019年提出一種細(xì)菌的材料化學(xué)改造方法，即對(duì)細(xì)菌進(jìn)行表面涂層。涂層的引入不僅能產(chǎn)生物理屏障影響細(xì)菌與外界的交流進(jìn)而其生物學(xué)行為，同時(shí)還能引入與涂層材料相關(guān)的外源性功能。在此基礎(chǔ)上，通過改變涂層材料的結(jié)構(gòu)，可以使涂層細(xì)菌產(chǎn)生具有抵抗外界苛刻條件、降低機(jī)體免疫清除、增加腸道表面黏附、臨時(shí)失活與按需復(fù)活等獨(dú)特生物學(xué)行為和功能（Nat Commun 2019, 10, 3452; Nat Commun 2019, 10, 5783; Adv Mater 2020, 32, 1906870; Nat Commun 2020, 11, 4502; Sci Adv 2020, 2020, 6, eabb1952; Adv Mater 2020, 2002406）。

  為了對(duì)細(xì)菌表面進(jìn)行多功能性修飾，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)細(xì)菌的靶向遞送，提高細(xì)菌生物療法的效果，近日該團(tuán)隊(duì)在Advanced Materials, 2021, 2007379發(fā)表一項(xiàng)最新研究進(jìn)展，報(bào)道了一種聚合介導(dǎo)的細(xì)菌表面多功能化修飾策略和細(xì)菌藥物智能遞送的新方法。作者通過在多巴胺沉積聚合過程中加入相應(yīng)的功能性小分子或聚合物使其和多巴胺共同涂層到細(xì)菌表面，給細(xì)菌穿上一層多功能外衣。通過多巴胺聚合，可以在不同材料表面形成聚多巴胺涂層，是一種便捷的材料表面改性方法。鑒于此，聚合介導(dǎo)的細(xì)菌表面多功能化修飾策略適應(yīng)于其他細(xì)胞表面的多功能化改造。作者進(jìn)一步驗(yàn)證了該方法在改造真菌（酵母）、真核細(xì)胞（Hela cell）表面的普適性。

  作者進(jìn)一步通過在多巴胺聚合過程中加入少量的殼聚糖，使益生菌表面穿上了一件聚多巴胺和殼聚糖共沉積涂層外衣。涂層益生菌在口服遞送過程中，不僅能夠有效抵抗胃液和膽汁酸的侵蝕而提高益生菌的口服生物利用度，還能借助涂層中殼聚糖的靶向能力增強(qiáng)其在腸炎病灶部位的富集，從而顯著提高益生菌療法在腸炎治療中的效果。在DSS誘導(dǎo)的小鼠動(dòng)物模型中，相比未涂層、聚多巴胺涂層、及臨床藥物水楊酸，共沉積涂層細(xì)菌在炎癥緩解方面取得了更優(yōu)的效果。聚合介導(dǎo)的活細(xì)胞表面多功能化修飾策略為制備細(xì)菌介導(dǎo)的智能生物制劑提供了一種重要的手段，并有望進(jìn)一步推動(dòng)益生菌療法的轉(zhuǎn)化應(yīng)用。

  原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202007379