靶向微生物群,可以逆转小鼠食物过敏

时间:2022年8月22日
来源:ACS website

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严重食物过敏的人如果不小心接触到触发食物,可能会面临致命的后果。但科学家们报告说,对过敏小鼠的试验表明,吞食一种丁酸盐(一种由健康肠道细菌产生的化合物)可以防止花生过敏。这种治疗也可能抵消其他食物过敏和炎症疾病。

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尽管许多饮食过敏患者在接触触发食物时会出现轻微症状,但一些人可能会面临致命的后果。一种名为丁酸盐的细菌化合物是由健康的微生物群产生的,在实验室测试中显示出了对抗过敏反应的希望,但口服它很麻烦。今天,科学家们描述了一种更美味的方式来提供这种化合物,并报告说他们的“聚合物胶束”对小鼠的花生过敏有效。这种疗法有朝一日可能会抵消多种食物过敏和炎症疾病。

报告发表在ACS 2022秋季会议。

肠道微生物群中的一些细菌会产生代谢物,如丁酸盐,促进有益细菌的生长并维持肠道内壁。如果一个人的微生物群不健康,缺乏这些产生丁酸盐的细菌,部分消化的食物碎片会从肠道中泄漏出来,产生免疫反应,导致过敏反应。

该项目首席研究员之一Jeffrey Hubbell博士表示,治疗过敏的一种方法是口服或通过粪便移植给他们提供缺失的细菌,但这在临床中并没有很好地发挥作用。“所以我们想,为什么我们不直接提供代谢产物,比如丁酸盐,健康微生物产生的代谢产物?”

“但是丁酸盐有一种非常难闻的气味,就像狗屎和腐臭的黄油一样,而且味道也不好,所以人们不想吞下它,”即使人们可以咽下丁酸盐,丁酸盐也会在到达目的地之前被消化。

为了克服这些挑战,研究人员,包括Cathryn Nagler博士和Ruyi Wang博士,设计了一个新的输送系统。他们将丁基氧乙基甲基丙烯酰胺(其侧链为丁酸基)与甲基丙烯酸或羟丙基甲基丙烯酰胺聚合。由此产生的聚合物自组装成聚集体,或聚合胶束,将丁酸侧链塞进核心,从而掩盖了化合物难闻的气味和味道。

研究人员将这些胶束注入缺乏健康肠道细菌或正常运作的肠道粘膜的小鼠的消化系统。消化液在肠道下部释放丁酸盐后,惰性聚合物被排除在粪便中。这种治疗方法恢复了肠道的保护屏障和微生物群,部分原因是增加了杀死有害细菌的肽的产生,为产生丁酸盐的细菌提供了空间。

最重要的是,给过敏小鼠注射胶束可以防止它们在接触花生时发生危及生命的过敏反应。“这种疗法不是抗原特异性的,所以理论上,它可以通过调节肠道健康广泛应用于任何食物过敏。”

接下来是在更大的动物身上进行试验,然后是临床试验。如果这些试验成功,美国食品和药物管理局批准这种口服治疗,这种胶束就可以以小包装销售;消费者撕开包装,将其放入一杯水或果汁中搅拌。在使用胶束的其他工作中,该团队正在分析使用口腔疗法治疗炎症性肠病的数据。

该小组还在调查通过注射进行管理的情况。研究人员已经证明,这种方法允许胶束和它们的丁酸盐堆积在淋巴结中,而淋巴结是免疫系统的一部分。他们发现这种方法对治疗小鼠的花生过敏是有效的,但它也可以用来抑制局部的免疫激活——而不是整个身体。例如,注射对接受过器官移植或患有局部自身免疫性疾病和炎症(如类风湿关节炎)的患者有帮助。

研究人员感谢他们的初创公司ClostraBio和芝加哥大学的支持和资助。


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