醫(yī)學(xué)部生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院黃鵬教授團(tuán)隊(duì)與中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院鐘超研究員團(tuán)隊(duì)合作,在合成生物學(xué)與生物醫(yī)學(xué)工程國(guó)際頂級(jí)期刊Nature Biotechnology上發(fā)表了題為“Engineered living glues secrete therapeutic proteins for treatment of inflammatory bowel disease”的研究論文。深圳大學(xué)醫(yī)學(xué)部博士后江珊珊與中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)院科研助理葛昌浩為共同第一作者,鐘超研究員、黃鵬教授和安柏霖副研究員為共同通訊作者,深圳大學(xué)為論文第二完成單位。黃鵬教授團(tuán)隊(duì)所在的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科屬于廣東省優(yōu)勢(shì)重點(diǎn)學(xué)科。

炎癥性腸病(IBD)患者腸黏膜易發(fā)生反復(fù)損傷與出血,而現(xiàn)有醫(yī)用粘合劑難以在濕潤(rùn)且持續(xù)蠕動(dòng)的腸道內(nèi)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定黏附和精準(zhǔn)修復(fù)。針對(duì)這一臨床瓶頸,本研究創(chuàng)新開(kāi)發(fā)出一種具備“信號(hào)感知—原位黏附—同步修復(fù)”功能的智能活膠水系統(tǒng)(TL-glue)。該系統(tǒng)以工程化大腸桿菌為載體,整合了高靈敏血液感應(yīng)、動(dòng)態(tài)生物黏附和同步修復(fù)治療三大協(xié)同模塊,從而賦予材料對(duì)病灶微環(huán)境的自主識(shí)別與響應(yīng)能力。當(dāng)TL-glue感知到病灶部位釋放的微量出血信號(hào)時(shí),可迅速激活內(nèi)部基因回路,驅(qū)動(dòng)海洋藤壺來(lái)源的黏附蛋白表達(dá)與分泌,在出血處原位自組裝形成牢固的生物密封層,并同步持續(xù)釋放黏膜修復(fù)肽TFF3,實(shí)現(xiàn)從識(shí)別、定位到治療的一體化精準(zhǔn)干預(yù)。在動(dòng)物模型驗(yàn)證中,TL-glue在硫酸葡聚糖鈉鹽誘導(dǎo)的小鼠急性結(jié)腸炎模型及白介素10基因缺陷型小鼠自發(fā)性慢性結(jié)腸炎模型中均展現(xiàn)出顯著治療效果,能夠有效促進(jìn)腸黏膜屏障結(jié)構(gòu)恢復(fù)、降低炎癥因子水平、減少出血相關(guān)信號(hào),并在口服腸溶遞送體系中表現(xiàn)出良好的生物安全性與病灶靶向激活特性。該研究不僅為炎癥性腸病的臨床治療提供了基于智能活體材料的創(chuàng)新干預(yù)策略,也為未來(lái)研發(fā)適配動(dòng)態(tài)生理環(huán)境的自主修復(fù)型生物材料體系奠定了關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)。

該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、深圳市科技計(jì)劃基礎(chǔ)研究、深圳市醫(yī)學(xué)研究專(zhuān)項(xiàng)、中國(guó)博士后科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持。
論文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41587-025-02970-9