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2026年10月28日  |  健康热线:400-000-0000

温附一/温大团队 Journal of Nanobiotechnology:肠溶型活体纳米酶助力顺铂肾损伤防护

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顺铂是多种实体肿瘤治疗中常用的化疗药物,但其肾毒性限制了临床应用。顺铂可损伤肾小管细胞,诱发氧化应激和线粒体损伤。与此同时,肠道屏障受损、菌群失衡及内毒素相关炎症,也可能参与肾损伤的进展。如何从肠道这一干预入口出发,在保护益生菌活性的同时发挥抗氧化作用,为顺铂相关肾损伤提供新的防护思路,是值得探索的问题。

近日,温州医科大学附属第一医院张纯武主任、周莹副主任医师联合温州大学孙达副研究员等在《Journal of Nanobiotechnology》发表题为“Enteric-gated nano–probiotic living nanozyme for gut-directed redox–mitochondrial protection in cisplatin-induced acute kidney injury”的研究论文,目前为 Article in Press 版本。研究构建了肠溶型纳米酶与益生菌复合平台 CeO₂@LP@EL,在顺铂诱导急性肾损伤的小鼠预防性干预模型中,观察到肾功能和肾小管损伤的改善,并伴随肠道屏障修复、炎症减轻及肾脏线粒体结构保护。

该平台将具有抗氧化催化活性的氧化铈纳米酶(CeO₂)负载于活的副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei,LP)表面,再包覆 pH 响应性肠溶材料 Eudragit L100-55(EL100-55)。这一分层设计旨在保护纳米酶与活菌通过胃部酸性环境,并在肠道条件下使内部复合体暴露。纳米酶负责缓冲过量活性氧(ROS)带来的氧化压力,益生菌则参与肠道生态与屏障稳态调节。

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图1  肠溶型活体纳米酶的分层构建与肠道干预设计  图片来源为论文 Fig. 1

模拟胃液与肠液实验表明,肠溶包衣提高了复合平台中活菌的存活,并保留了肠上皮界面的功能。在氧化应激细胞模型中,CeO₂@LP@EL 降低了细胞内 ROS 水平,改善了紧密连接蛋白 ZO-1 的表达与连续性;经模拟胃肠道处理后,其活菌对肠上皮细胞的黏附也优于未包衣的对照制剂。

在雄性小鼠实验中,研究团队先连续口服给药 11 天,再给予顺铂诱导肾损伤,并继续干预 3 天。与顺铂模型组相比,CeO₂@LP@EL 显著降低了血清肌酐和尿素氮水平,减轻了肾小管组织损伤。同时,结肠屏障相关指标改善,血清内毒素及炎症因子水平下降,肾脏氧化应激减轻。电镜观察进一步显示,肾脏线粒体肿胀和嵴结构损伤得到缓解。相较单独使用肠溶益生菌或肠溶氧化铈,完整复合平台呈现出更广泛的保护效果。

肠道菌群测序与肾脏转录组分析为上述现象提供了补充证据:干预后菌群多样性和组成向健康对照状态回归,肾脏炎症及应激相关表达减弱,并出现与线粒体维持、代谢稳态恢复相关的转录变化。这些结果支持肠道改善与肾脏保护之间存在关联,为进一步研究肠道导向的肾保护机制提供了线索。

该研究的转化前景

1  为口服纳米酶与活菌联合递送提供设计思路

口服复合制剂需要同时保护活菌存活与纳米酶功能。该研究以肠溶包衣整合胃部保护、肠道条件下的功能暴露以及抗氧化与益生菌作用,为开发面向肠道的纳米生物杂化制剂提供了可供进一步验证的设计思路。

2  为顺铂相关肾损伤预防提供临床前研究线索

在预防性小鼠模型中,口服 CeO₂@LP@EL 改善了肾功能与组织损伤,为探索化疗相关肾毒性的辅助防护策略提供了依据。后续仍需检验其在肾损伤发生后的干预效果,并在荷瘤模型中评估与顺铂抗肿瘤疗效的兼容性,才能判断其实际应用价值。

3  推动肠道屏障与肾脏氧化损伤的联合研究

肠道屏障、菌群、炎症和肾脏线粒体结构的共同改善,提示多环节干预具有研究潜力。现有菌群与转录组结果主要反映相关性,后续需通过更直接的机制实验厘清各组分作用及肠肾联系,并补充体内释放追踪、长期安全性、储存稳定性与规模化制备评价。

上述成果属于临床前概念验证,主要证据来自细胞实验与雄性小鼠预防性模型,肠溶行为在模拟胃肠道条件下得到验证。其肠肾作用机制、体内定位释放以及临床有效性,仍有待进一步研究。

作者与项目支持

温附一在读硕士张可、马淑晴、汪禧龙及张以漂博士为本文共同第一作者。温州医科大学附属第一医院张纯武主任、温州大学孙达副研究员及温州医科大学附属第一医院周莹副主任医师为本文共同通讯作者。

本研究获得海南鸿济医学发展基金会数字健康科研能力建设项目(HJ20250910)、国家(82472559)、浙江省自然科学基金华东医药联合基金(KLD26p80002)、温州医科大学药学登峰学科,及温州大学生环学院科研培育项目(SHPY2025010)支持。

参考文献

Zhang K, Ma S, Wang X, et al. Enteric-gated nano–probiotic living nanozyme for gut-directed redox–mitochondrial protection in cisplatin-induced acute kidney injury. Journal of Nanobiotechnology (2026), Article in Press. DOI: 10.1186/s12951-026-05162-y.