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设计工程化多糖,精准调控肠道菌群与免疫(综述)

时间:2025-09-30 来源:热心肠研究院 作者:热心肠小伙伴们 浏览次数:

Trends in Biotechnology

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Rational bioengineering of polysaccharide in designing of microbiome modulation

主要作者: Jeong Hyun MoonSejin Son
Review10.1016/j.tibtech.2025.08.0142025-09-25
核心观点:多糖作为微生物组调节剂具有双重功能,通过选择性促进有益菌生长的益生元作用,及直接激活免疫细胞的免疫调节作用,为精准调控肠道微生态和宿主免疫提供了新的治疗策略。
结构决定功能:多糖的来源、单糖组成、分子量和化学结构(如糖苷键类型、支链和功能基团)共同决定了其理化性质和生物活性,进而影响其在肠道中的发酵模式和与模式识别受体(PRR)的结合特异性。
益生元作用机制:多糖在肠道内被特定菌群发酵,产生短链脂肪酸(SCFA)等代谢物,这些产物能降低肠道pH值,促进有益菌(如乳酸杆菌和双歧杆菌)生长,抑制病原菌,并增强肠道屏障功能。
免疫调节机制:多糖可作为病原相关分子模式(PAMP)直接激活树突状细胞等免疫细胞表面的PRR,调控T细胞分化;同时,其代谢产物SCFA也能通过GPR109A等受体间接调节免疫应答,共同维持免疫稳态。
工程化策略优化:通过化学修饰(如硫酸化)或构建纳米载体、水凝胶等递送系统,可以增强多糖的免疫原性、靶向性和肠道保留时间,从而显著提升其调节微生物组和抗肿瘤免疫的功效。
临床转化挑战:多项临床前研究已证实工程化多糖在治疗结直肠癌、炎症性肠病等疾病中的潜力,但其向临床应用的转化仍面临结构表征标准化、规模化生产和作用机制验证等挑战。
未来研究方向:未来的研究重点在于深入解析多糖的构效关系,开发可精准靶向特定菌群或免疫通路的智能多糖系统,并推动个性化的、结合微生物组与免疫调节的协同治疗方案进入临床。

AI解读仅供参考

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