Nature子刊IF:41.7 | 钟超/黄鹏/安柏霖团队开发智能“活胶水”助力炎症性肠病精准治疗
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2026-02-13
对炎症性肠病（Inflammatory Bowel Disease，IBD）患者而言，反复腹痛、腹泻和便血，通常意味着肠黏膜在破损与修复之间长期拉锯。然而肠道环境复杂，传统止血剂或黏膜修复药物多为“静态材料”，很难在体内稳定黏附；病灶定位往往依赖影像学或侵入性操作配合。是否有一种治疗材料，能在进入体内后自动识别病灶、黏附，并针对局部持续发挥治疗作用？
2026年1月19日，中国科学院深圳先进技术研究院定量合成生物学全国重点实验室、合成生物学研究所钟超团队联合深圳大学医学部黄鹏教授团队在Nature Biotechnology发表研究，提出一种面向IBD的“智能活胶水”（Therapeutic Living Glue, TL-glue）。该体系以工程化肠道细菌为载体，能够感知肠道出血信号，在病灶处原位形成兼具黏附与治疗功能的生物胶基质，实现“感知—定位—治疗”一体化干预，为IBD精准治疗提供了新的合成生物工程思路。
DSS诱导小鼠结肠炎文献方法和结果
方法
1.TL-glue系统设计
首先构建了一种非致病性大肠杆菌菌株，该菌株包含一个由三个功能模块组成的合成基因回路：一个血液传感器、一个粘附输出模块和一个治疗效应器。血液传感模块结合了血红素诱导型启动子和三层转录放大器，能够以超高灵敏度检测胃肠道出血，即使血液浓度低至 100 ppm，也能实现超过 100 倍的信号放大。激活后，粘附模块会分泌源自藤壶的粘合蛋白 CP43K，形成一种抗炎基质，将细菌锚定在发炎的黏膜上。同时，治疗模块会产生 TFF3，这是一种参与黏膜保护和细胞迁移的蛋白质，以促进上皮修复。
小鼠品系：实验初期选用6-8周龄的雌性C57BL/6小鼠、BALB/c-nu小鼠（裸鼠）、基因敲除IL-10−/−小鼠。单独饲养于通风笼中，每笼5只，受控条件（12 h明暗循环，23±3℃， 40-70%湿度）。
分组与干预：将IBD模型小鼠分为六组，分别直肠给予PBS、大肠杆菌（∆csg）、大肠杆菌（CsgA）、CP43K L-glue、分泌TFF3菌株
（大肠杆菌（TFF3））或TL-glue（OD600=2.0，100 µL），健康对照组仅注射PBS（每组5只）。对于DSS诱导的IBD模型，于治疗第0天单次直肠给药（OD600=2.0，100 µL）；而IL-10−/−小鼠每5天直肠给药一次（OD600=2.0，100 µL），总疗程42天。
【注】在DSS治疗和恢复周期期间，每天记录体重、粪便硬度以及直肠或粪便中的出血情况。
结果：
在IL-10−/−基因敲除慢性结肠炎模型中，TL-glue同样表现出优异疗效，结肠长度恢复超过90%，促炎因子表达水平显著下调。光声成像显示出血信号显著降低，组织切片可见肠黏膜屏障完整再生，炎症因子水平下降60%以上。更难得的是，在慢性结肠炎模型中，单次口服给药的治疗效果能持续超过10天，远超传统药物的时效。这一模块化平台表明，整合传感、粘附和治疗功能可以实现对IBD的自主、局部和持久治疗。
永利3044集团官网相关产品
在相关研究中，可选用永利3044集团官网Dextran Sulfate Sodium Salt(DSS) 结肠炎建模用葡聚糖硫酸钠盐MW:36000~50000（60316ES）进行小鼠结肠炎造模：
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货号 |
产品名称 |
规格 |
应用场景 |
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60751ES |
1 mg/5 mg/10 mg （液体：135 mM in Water） |
与葡聚糖硫酸钠盐DSS 一起用于结直肠癌的小鼠模型创建。 |
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18820ES |
5 T/50 T/200 T |
能高效获得优质的粪便DNA，有利于后续对肠道微生物的研究。 |
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18528ES |
MolPure® Mag48 Soil/Stool DNA Kit FA 磁珠法48孔土壤 /粪便DNA提取试剂盒FA（预封装） |
48 T |
磁珠法提取样本基因组DNA。 |
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18526ES |
20 T/50 T/200 T |
磁珠法提取样本基因组DNA。 |
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60524ES |
2×100 mL |
用于免疫组化中组织切片，血涂片，骨髓切片的染色。 |
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60403ES |
100T |
对慢性消化道出血，如：消化性溃疡等的研究筛选均具有重要价值。 |
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60534ES |
6×50 mL/6×100 mL |
可鉴别同一组织中的中性黏蛋白和酸性黏蛋白。 |
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60316ES |
Dextran Sulfate Sodium Salt(DSS) 结肠炎建模用葡聚糖硫酸钠盐 MW:36000~50000 |
25 g/100 g/500 g/1000 g |
常被用于诱导结肠炎模型。 |
DSS结肠炎建模用葡聚糖硫酸钠盐MW:36000~50000发表文献（不完全统计）
[1] Ma, X., Chen, J., Wang, F. et al. High fructose consumption aggravates inflammation by promoting effector T cell generation via inducing metabolic reprogramming. Sig Transduct Target Ther 10, 271 (2025). doi: 10.1038/s41392-025-02359-9.（IF: 52.7）
[2] Zhong D, Jin K, Wang R, Chen B, Zhang J, Ren C, Chen X, Lu J, Zhou M. Microalgae-Based Hydrogel for Inflammatory Bowel Disease and Its Associated Anxiety and Depression. Adv Mater. 2024 Jan 26: e2312275. doi: 10.1002/adma.202312275. Epub ahead of print. PMID: 38277492. (IF: 29.4)
[3] J. Zhu, Y. Liu, T. Chen, et al. “Precision-Guided Killer” Engineered Phage for Combating Carbapenem-Resistant Klebsiella Pneumoniae Induced Inflammatory Bowel Disease. Adv. Funct. Mater. 2025, e00754. doi: 10.1002/adfm.202500754.(IF: 19)
[4] Zhang Y, Tu S, Ji X, Wu J, Meng J, Gao J, Shao X, Shi S, Wang G, Qiu J, Zhang Z, Hua C, Zhang Z, Chen S, Zhang L, Zhu SJ. Dubosiella newyorkensis modulates immune tolerance in colitis via the L-lysine-activated AhR-IDO1-Kyn pathway. Nat Commun. 2024 Feb 13;15(1):1333. doi: 10.1038/s41467-024-45636-x.(IF: 16.6)
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[8] Li X, et al. Discoidin domain receptor 1(DDR1) promote intestinal barrier disruption in Ulcerative Colitis through tight junction proteins degradation and epithelium apoptosis. Pharmacol Res. 2022 Sep;183:106368. doi: 10.1016/j.phrs.2022.106368. Epub 2022 Jul 26. PMID: 35905891. (IF: 10.33)
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JialiDong,YuanLi,HuiwenXiao,et al.Oral microbiota affects the efficacy and prognosis of radiotherapy for colorectal cancer in mouse models[J].Cell reports.2021, 109886.(IF:9.423)
