基于酸奶启发的杂化膜囊泡通过双效机制防治幽门螺杆菌感染

时间：2025年4月22日

来源：Cell Biomaterials

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针对幽门螺杆菌（H. pylori）抗生素耐药和黏膜屏障破坏的临床难题，研究人员创新性地设计了一种酸奶启发的杂化膜囊泡（hMVs），通过融合细菌外膜囊泡（OMVs）与修饰乳脂肪球膜囊泡（MMVs），实现竞争性抑制H. pylori黏附并同步修复胃黏膜屏障。实验证实hMVs可降低86%（预防）和66%（治疗）的细菌负荷，同时上调紧密连接蛋白ZO-1表达、促进巨噬细胞吞噬凋亡细胞，为抗病原体治疗提供了非抗生素依赖的“绿色方案”。

论文解读

幽门螺杆菌（H. pylori）感染全球半数人口，是胃炎、胃溃疡甚至胃癌的关键诱因。尽管抗生素联合疗法（如含PPI的三联/四联疗法）是临床主流，但耐药性上升（如WHO 2017年警示的克拉霉素耐药株）和肠道菌群紊乱成为严峻挑战。更棘手的是，H. pylori通过黏附素与胃上皮受体结合破坏黏膜屏障，并借脂筏分解、ZO-1蛋白下调等机制逃避免疫清除。传统抗生素直接杀伤细菌易引发耐药，而靶向黏附过程或修复黏膜的“非杀伤”策略成为研究热点。

为此，深圳医学研究基金等支持的研究团队在《Cell Biomaterials》发表研究，提出一种仿生杂化膜囊泡（hMVs）的双效解决方案。该技术通过融合H. pylori自身外膜囊泡（OMVs，含竞争性黏附蛋白）与工程化乳脂肪球膜囊泡（MMVs，含黏膜修复活性分子），实现“阻断+修复”协同作用。

关键技术方法
研究采用超速离心法纯化H. pylori ATCC 43504来源的OMVs，与MMVs膜融合构建hMVs；通过体外划痕实验、脂筏标记和ZO-1免疫荧光评估黏膜修复；建立小鼠预防/治疗模型，以qPCR检测胃部H. pylori负荷，流式细胞术分析中性粒细胞浸润，16S rDNA测序评估胃菌群变化。

研究结果

1. hMVs的制备与表征
hMVs成功整合OMVs的黏附竞争蛋白（如BabA）与MMVs的乳黏蛋白（MUC1）、乳脂球膜蛋白（MFGM），粒径约150 nm，在胃酸环境中稳定。体外实验显示hMVs可特异性结合胃上皮细胞，阻断H. pylori黏附达70%。

2. 黏膜修复机制验证
划痕实验表明hMVs使上皮愈合速度提升2倍；共聚焦显微镜显示其促进脂筏重组和ZO-1蛋白表达上调3.5倍。此外，hMVs激活巨噬细胞对凋亡上皮的吞噬率提高80%，加速炎症清除。

3. 动物模型疗效
预防组（感染前7天给药）和治疗组（感染后给药）中，hMVs分别降低胃部H. pylori负荷86%和66%，显著优于抗生素组。组织学分析显示hMVs减少IL-8等炎性因子分泌，中性粒细胞浸润下降50%，且维持乳酸菌等益生菌丰度。

结论与意义
该研究首次将OMVs的病原体竞争特性与MMVs的黏膜修复功能整合于单一纳米平台。hMVs通过“占位黏附”阻断H. pylori定植，同时通过脂质-蛋白协同作用修复屏障，避免抗生素的微生态破坏风险。其双效机制为抗感染治疗提供新范式，专利布局已启动。未来可拓展至其他黏膜病原体（如艰难梭菌）的防治，具有重要转化潜力。