益生菌制剂
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国家认可的10种益生菌中文名为“益生菌”的英文名为Probiotics,是指一种对人体健康有益的微生物。
这些微生物一般生活在人体的肠道内,能够帮助人体消化食物、促进营养吸收、增强免疫力等。
当人体内益生菌失衡,会导致肠胃不适、容易感染等问题。
为此,国家认可了10种益生菌,下面分别介绍一下。
1.双歧杆菌(Lactobacillus acidophilus):这是一种常见的益生菌,能够帮助维持肠道菌群平衡,降低肠道 pH 值,增强抵抗力。
2.乳酸菌(Lactobacillus rhamnosus):可以帮助防止小儿腹泻、便秘、泌尿道感染等问题,同时还能增强免疫力。
3. 双歧隆菌(Bifidobacterium bifidum):帮助人体产生乳酸、醋酸等抗菌物质,调节肠道 pH 值,维护肠道健康。
4.短双歧菌(Bifidobacterium breve):可以帮助防止便秘、肠胃不适、过敏性皮炎等问题,增强免疫力。
5.长双歧菌(Bifidobacterium longum):保持肠道菌群平衡,促进食物消化和免疫调节,防止便秘、过敏等问题。
6.链球菌(Streptococcus thermophilus):能够促进乳酸发酵,增强免疫力,同时还能降低胆固醇、促进钙吸收。
7.葡萄球菌(Staphylococcus aureus):能够抵御病原体和有害菌,缓解肠胃不适,增强体内免疫系统。
8.肠球菌(Enterococcus faecium):帮助消化营养物质,维护肠道菌群平衡,促进免疫力,抑制肠道有害菌生长。
9.酸杆菌(Lactobacillus casei):可以帮助人体制造抑制肿瘤、增加消化道蠕动、促进肠道疏通的物质,维护肠道健康。
10. 枝条菌辅因子(Bacillus coagulans):帮助人体促进食物消化,增强免疫力,并且还可以在肠道中抑制致病微生物生长。
总之,国家认可的10种益生菌各有不同的功能和作用,可以在保持人体肠道平衡和健康方面发挥重要作用。
复合益生菌制剂的名词解释在当今社会,人们对健康问题越来越关注,尤其是关于肠道健康的研究日益深入。
复合益生菌制剂是近年来备受关注的一类保健品,因其具有多种益生菌的配方,被认为是维护人体肠道菌群平衡的有效途径。
本文将对复合益生菌制剂的名词进行解释,从益生菌、复合制剂和其作用机制等方面进行探讨。
1. 益生菌益生菌是指对人体有益的一类活菌微生物。
它们存在于人体内,主要分布在消化道,包括胃、小肠、大肠等地方。
益生菌包括乳酸菌、双歧杆菌、酵母菌等。
这些菌群能够通过与宿主的共生关系,发挥利益人体的作用。
2. 复合制剂复合制剂是指由多种成分组合而成的制剂,具有综合治疗效果。
在复合益生菌制剂中,通常会包含多种益生菌菌种,如乳酸菌和双歧杆菌等,以增加益生菌的多样性和数量,从而更好地维护肠道菌群的平衡。
3. 肠道菌群平衡肠道菌群平衡指肠道内正常菌群的数量和种类均衡,这对人体的健康起到至关重要的作用。
不良的饮食习惯、压力、药物滥用等因素均可能破坏肠道菌群平衡,进而导致一系列健康问题,如腹泻、便秘和免疫系统紊乱等。
复合益生菌制剂通过提供益生菌,有助于恢复和维持肠道菌群平衡。
4. 作用机制复合益生菌制剂的作用机制涉及多个方面。
首先,益生菌可以与宿主肠道黏膜细胞表面相互作用,形成稳定的共生关系,从而抑制病原菌的生长和侵袭,保护肠道黏膜的完整性。
其次,益生菌通过产生有益物质,如酒石酸、乳酸和醋酸等,调节肠道酸碱平衡,抑制有害菌的生长。
同时,它们还有助于增强肠道的免疫功能,促进免疫细胞的增殖和活性化,增强机体的抵抗力。
5. 应用领域复合益生菌制剂的应用领域广泛,例如肠胃功能紊乱、腹泻和便秘等消化系统疾病。
此外,近年来的研究还发现,肠道菌群与许多非传染性疾病,如肥胖、糖尿病和神经系统疾病等有关联。
因此,复合益生菌制剂也被广泛用于预防和治疗这些疾病。
总结起来,复合益生菌制剂是一类含有多种益生菌成分的保健品,通过增加益生菌的多样性和数量,有助于维护肠道菌群平衡。
益生菌制剂的选用益生菌制剂又称微生态调节剂,可以通过菌群调节、营养、修复、再生肠黏膜屏障等功能,调节和保持人体微生态平衡,合理利用益生菌制剂防治相关疾病会使患者获益。
笔者通过复习国内外相关指南、文献,结合循证医学证据对益生菌的临床使用进行总结,供临床参考。
益生菌制剂的分类益生菌依据菌株来源和作用机制,分为原籍菌制剂、共生菌制剂和真菌制剂。
●原籍菌制剂所使用的菌株来源于人体肠道原籍菌群,服用后可以直接补充原籍菌,发挥作用,如双歧杆菌、乳杆菌、粪肠球菌、酪酸梭菌等。
●共生菌制剂所使用的菌株来源于人体肠道以外,与原籍菌有共生作用,服用后能够促进原籍菌的生长与繁殖,或直接发挥作用,如芽孢杆菌、枯草杆菌。
●布拉酵母菌属真菌制剂,有独特的抗菌抗毒素等作用机制。
表1临床常用益生菌制剂参考循证证据挑选益生菌制剂目前临床上益生菌制剂多用于消化系统疾病,如:防治Hp感染、炎症性肠病(包括溃疡性结肠炎、克罗恩病)、慢性肝病、肠易激综合征、抗生素相关性腹泻、急性肠道感染等。
也有学者提出,益生菌制剂可预防结肠癌。
此外,还可作为辅助用药用于新生儿黄疸、乳糖不耐受、湿疹等过敏性疾病等。
益生菌制剂的临床作用具有明显的菌种特异性。
以肠易激综合征为例,现有研究表明,双歧杆菌对其有效,而乳杆菌则无效。
同一菌种用于不同人群的作用和疗效也可能不同。
以鼠李糖乳杆菌为例,国外Meta分析指出其对儿童效果显著,但用于成人时与安慰剂组相比并无显著性差异,该菌在预防抗生素相关性腹泻方面也有类似情况。
因此,针对不同人群和不同临床情况,选用特定的菌种尤为必要,菌种选择可参考表2、表3。
表2基于证据的不同临床情况下成人选用的特定菌种A级证据:基于同质RCT的系统评价、单个RCT(可信区间窄)和全或无结论式研究;B级证据:基于同质队列研究的系统评价、单个队列研究(包括低质量RCT,如随访率<80%)、结果研究及生态学研究、同质病例对照研究的系统评价和单个病例对照研究、或A级证据的外推得出的结论;C级证据:基于病例分析、低质量的队列和病例对照研究、或B级证据外推得出的结论;D级证据:基于经验未经严格论证的专家意见,或基于基础医学研究得出的证据。
细菌性阴道病益生菌治疗方案的研究进展摘要细菌性阴道病(BV)是常见的阴道感染性疾病之一。
BV的主要特征是阴道微生态失调,乳杆菌减少的同时厌氧菌大量增多。
传统的BV治疗方法是使用甲硝唑等抗菌药物,抗菌药物的过多使用不仅副作用多,且治愈后易复发,而大量研究表明,通过益生菌的干预有助于恢复正常阴道菌群,缓解BV症状,减少复发。
本文荟萃了近年来益生菌制剂在针对BV治疗上的不同方案,为以后应用于临床提供一定的依据。
经过对文献的综合分析,益生菌可单独治疗BV,同时使用益生菌制剂和抗菌药物对BV的治疗效果更好,抗菌药物与益生菌联用比单独使用抗菌药物可显著降低BV的复发率,益生菌与其他物质如雌激素、乳铁蛋白或噬菌体联合也可治疗BV。
细菌性阴道病(bacterial vaginitis,BV)是育龄期妇女常见的阴道炎症之一,其特征是阴道微生物群组成发生显著变化,从乳杆菌属占优势变为以厌氧菌为主的多种微生物群落(如阴道加德纳菌、阴道阿托波菌及其他BV相关病原体等)[1-5]。
传统的BV治疗方法是使用甲硝唑等抗菌药物,主要作用是抑制厌氧菌的过度生长,但无促进乳杆菌重新定植的作用,而且全身使用抗菌药物有很大的副作用;另外,甲硝唑治疗后BV的复发率很高,在治疗开始后的6~12个月内,复发率超过50%;再有,频繁、长期使用抗菌药物会增加对抗菌药物的耐药性,并降低使用者的依从性和有效剂量给药[2,6,7]。
而大量的研究表明,益生菌可以通过抗菌、抗生物膜、抗定植或抗黏附、共聚集和调节宿主免疫等机制抑制BV相关病原体的生长,从而营造不利于BV病原体生存的微环境[8]。
我国2021年的BV指南指出,微生态制剂如阴道局部乳杆菌制剂、中成药对于帮助BV患者恢复阴道微生态平衡、巩固疗效及预防复发具有一定的作用[9]。
BV 的动物研究显示,益生菌制剂可通过减少上皮细胞的破坏和降低髓过氧化物酶活性,从而减少阴道加德纳菌诱导的BV[10]。
益生菌已被用作BV治疗中传统抗菌药物的辅助物,可提高治愈率和减少复发[3,8]。
综㊀㊀述㊀基金项目:国家自然科学基金青年项目(No.82003293)ꎻ江苏省自然科学基金青年项目(No.BK20180553)作者简介:贺鼎元ꎬ男ꎬ硕士生ꎬ研究方向:药剂学ꎬE-mail:1160773887@qq.com通信作者:何东升ꎬ男ꎬ博士ꎬ副教授ꎬ研究方向:药剂学ꎬTel:025-83271305ꎬE-mail:dongshenghe@cpu.edu.cnꎻ涂家生ꎬ男ꎬ博士ꎬ教授ꎬ博士生导师ꎬ研究方向:药剂学ꎬTel:025-83271305ꎬE-mail:jiashengtu@cpu.edu.cn工程化益生菌活菌制剂在疾病治疗中的研究进展贺鼎元1ꎬ2ꎬ何东升1ꎬ2ꎬ涂家生1ꎬ2(1.中国药科大学药学院药用辅料及仿创药物研发评价中心ꎬ江苏南京210009ꎻ2.国家药品监督管理局药物制剂及辅料研究与评价重点实验室ꎬ江苏南京210009)摘要:使用工程化益生菌作为活菌制剂是一种新兴的递药系统设计思路ꎬ主要利用益生菌本身特有的生物安全性与胃肠道靶向性来构建具备主动靶向功能的新型递药系统ꎮ本综述从益生菌活菌制剂的优势和工程化益生菌活菌制剂在疾病治疗中的应用展开ꎬ重点关注了工程化益生菌在细菌感染㊁病毒感染㊁肿瘤和炎症等疾病治疗中的研究进展ꎬ并展望了益生菌活菌制剂的未来发展ꎮ关键词:益生菌ꎻ活菌制剂ꎻ药物递送中图分类号:R943㊀文献标志码:A㊀文章编号:2095-5375(2024)02-0159-006doi:10.13506/j.cnki.jpr.2024.02.010ResearchprogressofengineeredprobioticlivebacteriapreparationindiseasetreatmentHEDingyuan1ꎬ2ꎬHEDongsheng1ꎬ2ꎬTUJiasheng1ꎬ2(1.CenterforResearchDevelopmentandEvaluationofPharmaceuticalExcipientsandGenericDrugsꎬSchoolofPharmacyꎬChinaPharmaceuticalUniversityꎬNanjing210009ꎬChinaꎻ2.NMPAKeyLaboratoryforResearchandEvaluationofPharmaceuticalPreparationsandExcipientsꎬNanjing210009ꎬChina)Abstract:Theuseofengineeredprobioticsaslivebacteriapreparationisanemergingdrugdeliverysystemdesignide ̄aꎬwhichmainlyusestheuniquebiosafetyandgastrointestinaltargetingofprobioticstobuildanewdrugdeliverysystemwithactivetargetingfunction.Thisreviewfocusesontheresearchprogressofengineeredprobioticsinthetreatmentofbacterialinfectionꎬviralinfectionꎬtumorandinflammationꎬandlooksaheadtothefuturedevelopmentofprobioticaslivebacteriapreparations.Keywords:ProbioticsꎻLivebacterialpreparationꎻDrugdelivery㊀㊀益生菌作为对人体能产生健康功效的活性微生物补充剂ꎬ与人们的生活关系密切ꎬ在食品㊁药品和动物饲料等多个领域已经得到广泛应用ꎮ益生菌可在呼吸道㊁泌尿生殖道和肠道定植ꎬ并调控人体各部位菌群ꎬ进而调节乳糖代谢㊁钙吸收㊁维生素合成ꎬ以及抑制癌变等[1-2]ꎮ关于益生菌的研究已经在全世界开展了数十年之久ꎬ由于基因编辑技术的迅速发展与基因工程相关试验成本的降低ꎬ目前已可更便捷地实现益生菌的定向工程化改造ꎬ使其具有特定的治疗功能[3]ꎮ近年来ꎬ如脂质体包裹纳米酶涂层修饰的工程化益生菌应用于溃疡性结肠炎治疗[4]㊁基因工程改造乳酸乳球菌分泌β-内酰胺酶进而治疗艰难梭菌感染[5]等多种治疗策略的出现ꎬ都展示了益生菌制剂的广大前景ꎮ1㊀益生菌活菌制剂的优势益生菌活菌制剂继承了益生菌本身的安全性ꎬ同时易于改造以发挥新功能ꎬ另外还具有独有且优异的目标病灶靶向性及组织留存能力ꎬ这让益生菌活菌制剂在疾病治疗方面显示出了巨大的潜力[6-7]ꎮ1.1㊀基因组庞大ꎬ便于改造㊀益生菌具有庞大的基因组ꎬ便于进行基因工程改造ꎮ以嗜酸乳杆菌为例ꎬ其基因组大小在1.99Mb左右ꎬ基因数目约1927~1948ꎬ蛋白数目约1832~1845ꎬ庞大的基因组和蛋白数目使其适合作为基因工程化改造的原材料[8]ꎮ除传统电激法㊁热激法质粒导入外ꎬ近年来CRISPR等基因编辑技术的迅速发展也使目标工程化益生菌的制备更为高效便捷ꎮ通过基因编辑技术对现有益生菌进行改造ꎬ可以直接验证这些新型微生物的遗传物质㊁蛋白质和功能作用是否发生了预期的改变ꎮZhou等[9]利用外源性Ⅱ型CRISPR-Cas9系统和内源性I-B型CRISPR-Cas系统进行了无缝基因组工程的研究ꎬ而这种高通量基因组工程工具的应用除了为益生菌改造提供便利外ꎬ也对从基因组学角度来探究益生菌对宿主产生益处的机制有着重要意义ꎮ此外ꎬ益生菌表面的细胞膜和细胞壁可进行修饰以携带多种元件ꎬ使其成为更加多功能化的药物载体ꎮ在益生菌表面利用沉积法形成双分子脂质涂层以及自组装丝素蛋白纳米涂层用于保护细菌载体等相关设计思路在国内外均有报道[10-11]ꎮ1.2㊀生长简单可控ꎬ培养技术成熟㊀益生菌的生长简单可控ꎬ具有培养技术成熟高效和培养成本较低的优点ꎮ目前益生菌的培养技术已经趋于成熟ꎬ益生菌繁殖迅速㊁成本低廉和操作简便的优点使其相较于其他传统纳米药物载体而言更加易于获得ꎬ在载体设计与前期预实验的进行上更为高效ꎮ而益生菌本身作为一类常被用于食品中的安全的添加剂ꎬ对人体健康益处已在食品上得到验证ꎬ因此其在安全性方面具有明显的优势[12]ꎮ1.3㊀对肿瘤微环境存在靶向性㊀在不同种类肿瘤的肿瘤微环境中ꎬ存在乏氧或富氧的不同情况ꎬ而益生菌中也存在好氧菌和厌氧菌ꎬ这让益生菌形成了天然的肿瘤微环境靶向性ꎮ以丁酸梭菌㊁鼠李糖乳杆菌为代表的厌氧益生菌具有主动靶向乏氧肿瘤微环境的潜质ꎬ而枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌等好氧型益生菌则具有靶向富氧肿瘤微环境的潜质ꎮ除了利用肿瘤微环境富氧/乏氧特性实现靶向外ꎬ部分益生菌(如嗜酸乳杆菌和乳酸乳球菌)由于具有一定胃肠道耐受能力与定植能力ꎬ在进行工程化改造后可以设计成具有胃肠道主动靶向功能的口服药物递送载体[13]ꎮ2㊀工程化益生菌活菌制剂在疾病治疗中的应用㊀㊀工程化益生菌活菌制剂本身不仅具有较大的空间作为药物的载体ꎬ作为益生菌还具有调控菌群的功能ꎬ同时还可作为生产平台在原位表达多种具有治疗作用的组分ꎬ因此其在药物制剂领域和疾病治疗中的应用前景十分广阔[3ꎬ14-15]ꎮ2.1㊀工程化益生菌用于治疗细菌感染㊀细菌感染通常使用抗生素进行治疗ꎬ然而抗生素的过度使用会造成人体内细菌耐药增强ꎬ经抗生素筛选后存活的具备耐药性的 超级细菌 的繁殖会导致肠道菌群失衡ꎬ进而导致乳糜泻㊁脓毒症㊁炎症性肠病㊁肝脏甚至胰腺相关炎症的产生[16]ꎮ在面对类似问题时ꎬ工程化益生菌为细菌感染的治疗提供了新的思路ꎮ艰难梭菌感染(clostridiumdifficileinfectionꎬCDI)一般是由产毒素艰难梭菌过度繁殖导致肠道菌群失调并释放毒素所引起的ꎬ其临床表现多样ꎬ从无症状的携带者状态ꎬ到不同程度的腹泻ꎬ再到最严重的威胁生命的结肠炎ꎬ最终导致死亡[17]ꎮ常用的对CDI的诊断手段是使用酶免疫分析进行检测ꎬ然后结合万古霉素㊁非达霉素等抗生素进行治疗[18]ꎮChen等[19]对布拉迪酵母菌进行了工程化改造ꎬ使其分泌一种单一的四特异性抗体ꎬ该抗体能有效和广泛地中和CDI的主要毒力因子(TcdA毒素和TcdB毒素)ꎬ对抗疾病而不引起抗生素耐药性ꎮ在对小鼠疾病模型的预防和治疗实验中ꎬ该工程菌证明对原发性和复发性CDI具有保护作用ꎮ这种工程化酵母菌免疫疗法具有能够与抗生素联用的优点ꎬ有作为CDI风险预防药物和CDI患者治疗药物的潜力ꎮ此外ꎬ已被认证对人体安全的布拉迪酵母菌用于递送时ꎬ可以使用口服给药ꎬ这种方便而高顺应性的给药方式也让这个治疗方案相比传统药物载体介导的免疫疗法有着明显的优势ꎮ李斯特菌是最致命的食源性病原体之一ꎬ可造成二至三成的感染者死亡[20]ꎮBhunia团队设计了可以产生李斯特菌黏附蛋白的工程干酪乳杆菌菌株ꎬ该菌株在小鼠肠道定植ꎬ竞争性地减少李斯特菌的黏膜定植和全身传播ꎬ保护小鼠免受致命感染ꎮ它们还可以通过聚集肠黏膜调节性T细胞㊁CD11c+树突状细胞和自然杀伤细胞来增强肠免疫调节功能[21]ꎮ这种基于配体-受体结合机制来设计的抗感染策略更为直接有效ꎬ也具有更好的生物安全性ꎮ菌株与肠道上皮细胞的近距离接触和接近增加了与宿主相互作用的机会ꎬ从而更好地执行接触依赖机制(竞争排斥和免疫调节)ꎬ以发挥其预期的有益作用ꎮ2.2㊀工程化益生菌应用于病毒感染治疗㊀在病毒感染治疗方面ꎬ工程化益生菌主要通过在原位表达抗病毒因子而发挥治疗作用ꎬ也得到了广泛的应用ꎮ针对HIV感染ꎬPetrova等[22]构建了工程化鼠李糖乳杆菌表达HIV抑制剂用于HIV的治疗ꎮ他们首先分别在鼠李糖乳杆菌GG和GR-1中表达Actino ̄hivin(AH)和Griffithsin(GRFT)两种抑制HIV的凝集素ꎬ分别用于胃肠道和阴道黏膜递送ꎬ并研究GRFT在胞内的表达情况ꎮ该研究成功构建了能够生产GRFT的重组鼠李糖乳杆菌GG和GR-1菌株ꎮ在nisA启动子诱导下ꎬ观察到重组GRFT表达水平最高ꎬ证明了对M型和T型HIV-1病毒株的抗HIV活性ꎮ该研究开发了一种有效的基于工程化微生物的抗HIV-1药剂ꎬ使用鼠李糖乳杆菌GG和GR-1作为治疗蛋白的载体获得了较好的效果ꎬ这项工作代表着关于抗艾滋病凝集素原位高效表达的研究迈出了重要的一步ꎮ针对小鼠诺如病毒感染ꎬHoang等[23]构建了工程化副干酪乳杆菌进行了研究ꎮ该研究首先对鼠源的具有潜在抗病毒活性的3D8单抗的编码序列进行密码子优化ꎬ将其导入副干酪乳杆菌中使其能够分泌3D8单抗(3D8scFv)ꎬ并对该单抗对胃肠道病毒感染的抗病毒作用进行评价ꎮ结果表明ꎬ新构建的工程化副干酪乳杆菌分泌的3D8scFv保持了穿透细胞和核酸水解活性ꎮ使用提取的3D8scFv来预处理RAW264.7细胞ꎬ可防止小鼠诺如病毒感染诱导的细胞凋亡ꎬ降低病毒衣壳蛋白VP1mRNA的表达ꎮ小鼠模型中ꎬ在小鼠诺如病毒感染前口服工程化副干酪乳杆菌可使编码病毒聚合酶mRNA的表达水平降低20.1倍ꎮ综上所述ꎬ这些结果表明ꎬ可分泌3D8scFv的副干酪乳杆菌为开发可摄入的抗病毒益生菌提供了抗胃肠道病毒感染的基础ꎮ2.3㊀工程化益生菌应用于肿瘤治疗㊀工程化益生菌的潜在多功能修饰特性为其在肿瘤治疗中提供了多种可能ꎬ如通过调节肠道菌群及利用自身靶向作用等特点ꎬ为肿瘤的治疗提供了新的思路ꎮ为了实现治疗目的ꎬ工程化益生菌制剂的构建主要通过两种策略:一是将益生菌包裹于载体材料内ꎻ二是将治疗性药物装载于益生菌内部ꎬ而将益生菌作为载体[24]ꎮ将益生菌包括与载体材料中ꎬ可以利用载体材料的可修饰特性赋予益生菌新的功能ꎮZheng等[25]利用β-环糊精和金刚烷介导的主客体相互作用ꎬ将葡聚糖包裹在丁酸梭菌孢子外部制备了益生菌孢子(孢子-dex)ꎬ并探究了其在结肠癌治疗中的应用ꎮ在肠道的厌氧环境中ꎬ孢子-dex会复活ꎬ分解葡聚糖ꎬ并特异性地富集在肿瘤组织中ꎮ葡聚糖的引入改善了肠黏附ꎬ促进了丁酸梭菌的发酵ꎬ进而产生大量的抗癌短链脂肪酸ꎮ此外ꎬ益生元的易修饰性也提供了与卡培他滨和双氯芬酸等负载药物联合治疗的可能性ꎮ重要的是ꎬ这项研究表明ꎬ孢子-dex能系统地调节肠道微生物群ꎬ从而将肠道微生物群从促肿瘤转变为抗肿瘤类型ꎬ可为胃肠道疾病的新疗法设计提供参考ꎮ益生菌的安全性和内部空间使其可以作为良好的药物载体ꎮXie等[26]构建了趋磁益生菌负载光热治疗剂并开展了用于肿瘤治疗的研究ꎮ他们提出了一种将药物加载到益生菌中的递送策略ꎬ通过电穿孔将化疗药物5-氟尿嘧啶和巨噬细胞表型调节剂唑来膦酸装入大肠杆菌Nissle1917(EcN)中ꎬ然后在EcN表面装饰金纳米棒来构建工程化益生菌ꎮ在近红外照射下ꎬ金纳米棒的光热效应提高了局部温度ꎬ内部药物逐步释放ꎬ实现了由外部开关来控制药物的释放ꎬ也是实现通过活细胞来实现对药物的控释ꎮEcN的主动靶向促进了药物在肿瘤内渗出血管并蓄积的过程ꎮ这个治疗方案将化疗㊁免疫治疗和光热效应结合于一体ꎬ为益生菌作为靶向药物载体在肿瘤治疗中的研究提供了新思路ꎮ2.4㊀工程化益生菌应用于炎症治疗㊀在炎症治疗方面ꎬ工程化益生菌同样可通过原位表达特异性治疗分子以及肠道菌群的调节等方式来发挥作用ꎮ炎症性肠病(inflammatoryboweldiseaseꎬIBD)分为两种亚型ꎬ即克罗恩病和溃疡性结肠炎ꎬ均与T细胞介导的对肠道细菌的免疫反应失调有关ꎬ是慢性复发缓解的胃肠道炎症性疾病ꎮZhou等[27]开发了一种能够在胃肠道内原位产生过氧化氢酶和超氧化物歧化酶的工程益生菌[EcN-pE(C/A)2]ꎬ并考察了他们在IBD中的治疗作用ꎮ他们设计了壳聚糖和海藻酸钠为组分的材料来包裹工程化益生菌ꎬ使口服工程益生菌具备胃肠道环境耐受能力ꎮ结果表明ꎬ口服EcN-pE(C/A)2可有效上调结肠组织紧密连接相关蛋白的表达水平ꎬ保护结肠上皮细胞免受炎症诱导的凋亡ꎮ动物实验结果表明EcN-pE(C/A)2的治疗能显著减轻葡聚糖硫酸钠盐(DSS)诱导的急性IBDꎬ具体表现包括体重恢复㊁结肠黏膜组织损伤恢复和结肠髓过氧化物酶活性降低ꎮ结果表明ꎬ口服这种包被的工程化益生菌对急性IBD的治疗是安全有效的ꎮ在口腔炎症方面ꎬSilva等[28]使用分泌人三叶因子1(hTFF1)的基因对乳酸乳球菌进行了工程化改造ꎬ并在临床中配制成漱口液用于治疗口腔黏膜炎症ꎮ结果表明ꎬ局部给药工程化乳杆菌来原位分泌hTFF1为口腔黏膜炎的预防和治疗提供了一种安全有效的工具ꎮ值得一提的是ꎬ安全性研究结果也支持对有发生中性粒细胞减少风险的口腔黏膜炎患者安全给药ꎬ这将大大降低此类患者因口腔黏膜损伤诱发菌血症的额外风险ꎮ这项研究的结果对于口腔黏膜炎症这一重要且目前仍未被满足的医疗需求而言具有重大临床意义ꎮ2.5㊀工程化益生菌应用于其他治疗领域㊀除了细菌与病毒感染㊁肿瘤㊁炎症这些较为热门的治疗领域外ꎬ工程化益生菌活菌制剂还能为许多其他疾病的治疗提供方便和有益的平台ꎮ在代谢性疾病方面ꎬ随着高嘌呤饮食消费的增加ꎬ高尿酸血症已经成为继糖尿病之后的第二普遍的代谢性疾病ꎬ而人体内缺乏尿酸氧化酶ꎬ无法将尿酸进一步代谢ꎮ体内多余的尿酸通过肾脏和肠道排出ꎬ因此ꎬ肠道微生物可能为治疗高尿酸血症提供一种新的方式ꎮZhao等[29]构建了含有编码枯草芽孢杆菌尿酸盐代谢蛋白PucL和PucM㊁编码大肠杆菌尿酸盐转运蛋白YgfU和过氧化氢酶KatG以及编码透明颤菌细菌血红蛋白Vhb的质粒ꎬ将质粒导入EcN中ꎮ该工程化EcN能够在常氧和低氧条件下快速降解尿酸ꎬ能够实现肠道的定植ꎬ且无论胃肠道给药还是血液注射给药的方式都能够显著降低高尿酸血症小鼠的血尿酸浓度ꎮ研究结果支持肠道中应用工程化EcN菌株来治疗高尿酸血症的可行性ꎬ同时提出了直接向血液中注射工程化EcN菌株的新疗法ꎬ为使用工程化益生菌治疗代谢紊乱类疾病提供了新思路ꎮ肠-脑轴的发现已经证明ꎬ大脑功能会受到肠道微生物群代谢物的影响ꎬ因此利用工程化益生菌来调节肠道微生物群从而对大脑功能的调节具有重要意义ꎮ基于肠道微生物群的肠-脑轴调节可用于神经退行性疾病的治疗ꎮPan等[30]设计了3种蓝光响应益生菌ꎬ它们分别通过上转换光基因分泌GABA㊁GCSF或GLP1等物质构建成微纳米系统ꎬ从而进行对递送系统的时空传递和控制ꎮ该微纳米系统可促进小肠靶向和肠内外源性乳酸乳杆菌的产生ꎬ实现由肠道对焦虑行为㊁帕金森病㊁迷走神经传入等脑功能的精准操控ꎮ已有研究表明ꎬ口服GABA能够缓解小鼠的焦虑样行为[31]ꎮ本实验设计并构建了光照下能分泌具有生物活性的GABA的乳酸乳球菌ꎬ口服递送工程化益生菌并用上转化光照射后ꎬ结果表明ꎬ该实验成功利用基于微生物的肠-脑轴调节实现了对焦虑的精确调节ꎮ值得一提的是ꎬ这项设计中使用的上转化光照射触发响应的方法比起在肠道插入光纤的传统方法ꎬ避免了肠道组织的损伤ꎬ可控性也更强ꎮ此外ꎬ该实验还通过相同的原理构建了能通过光照触发响应分泌在PD恢复过程中的神经保护和神经功能恢复中发挥作用的GCSF㊁作用于肠神经系统(ENS)中的GLP1受体的GLP1等多种工程化光照响应型益生菌ꎬ并取得了较为理想的治疗效果ꎮ这种无创㊁实时的益生菌干预策略使肠道菌群与宿主的交流更加可控ꎬ为工程微生物准确㊁有效地调口服活生物治疗剂的设计方案结合了纳米技术和基因工程的进展ꎬ在微生物治疗的临床应用方面有着巨大应用前景ꎮ3㊀总结与展望近年来ꎬ工程化益生菌领域的发展非常迅速ꎬ得益于CRISPR等相关基因编辑技术的发展和工程菌基因编辑平台的构建ꎬ益生菌的工程化改造变得更加便捷高效ꎬ不断拓展了工程化益生菌的应用ꎮ但是ꎬ工程化益生菌活菌制剂仍然存在一定的局限性ꎮ例如ꎬ由于益生菌主要定植在肠道部位ꎬ目前其在疾病治疗中的应用仍以肠道部位疾病为主ꎬ将益生菌应用于人体其他部位疾病治疗仍有一定难度ꎮ虽然基于肠-脑轴调节的研究使基于工程化益生菌的生物治疗方案在神经退行性疾病的治疗中显示出巨大的潜力ꎬ为拓宽工程化益生菌的应用提供了有益的证据ꎬ但工程化益生菌与宿主相关大脑功能之间的远程调节关系仍有待进一步探索ꎮ目前FDA仍将益生菌归类为膳食补充剂ꎬ对益生菌相关制剂的剂量㊁疗效㊁安全性的要求并不严格ꎮ但是ꎬ益生菌活菌制剂设计研发过程中常常涉及到对益生菌进行基因工程改造以使其具备治疗作用ꎬ在这一过程中获得抗生素耐药基因的益生菌有可能将耐药基因转移给邻近的病原微生物ꎮ因此ꎬ在制备得到益生菌活菌制剂后ꎬ有必要加强相关研究ꎬ对其制剂和微生物的稳定性㊁在肠道上皮中的定植㊁抗致病反应㊁免疫激活等重要功能指标进行相应检测ꎬ并进行深入探讨ꎮ此外ꎬ针对益生菌改善肠道菌群丰度的生物原理尚不明确ꎬ仍需结合蛋白组学相关研究以进一步实现益生菌作为治疗药物的应用ꎮ总之ꎬ工程化益生菌具有稳定性㊁特异性㊁选择性㊁成本低㊁相对安全等优点ꎬ可能成为癌症㊁炎症㊁感染等不同类型疾病治疗的新方法ꎬ同时在罕见疾病的诊断和治疗方面具有巨大潜力ꎬ有望成为疾病治疗和药物制剂领域新的选择ꎮ参考文献:[1]㊀HILLCꎬGUARNERFꎬREIDGꎬetal.Expertconsensusdocument.TheInternationalScientificAssociationforPro 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益生菌制剂分类
益生菌制剂主要可以分为以下几类:
1. 根据菌株的来源,益生菌制剂可以分为原籍菌制剂和共生菌制剂。
原籍菌制剂的菌株来源于人体肠道原籍菌群,如双歧杆菌、乳杆菌、酪酸梭菌等,服用后可以直接补充原籍菌,发挥作用。
共生菌制剂的菌株来源于人体肠道以外,与原籍菌有共生作用,服用后能够促进原籍菌的生长与繁殖,或直接发挥作用,如枯草杆菌等。
2. 根据益生菌使用的微生物不同,益生菌制剂可以分为细菌制剂和真菌制剂。
细菌制剂包括人体肠道原籍菌和共生菌制剂,而真菌制剂以布拉酵母菌为代表。
3. 根据益生菌菌株的组成多少,益生菌制剂可以分为单一菌株制剂和多种菌株混合制剂。
4. 根据益生菌基因组的差异性,即使是同种益生菌的不同菌株之间也存在差异性。
此外,根据益生菌制剂中是否添加益生元,益生菌制剂又可以分为单纯益生菌制剂和益生菌与益生元合生元制剂。
其中,益生元是一种不能被人体消化吸收,但能选择性促进肠道内有益菌的生长和繁殖的物质,常与益生菌配合使用,以提高益生菌的效果。
常见的益生元包括低聚糖、果寡糖等。
以上信息仅供参考,建议查阅关于益生菌的专业书籍获取更全面的和更具体的内容。
现代生态养殖中常用的生物制剂及其作用现代生态养殖是指将生物制剂应用于养殖过程中,以促进养殖效益、保护环境和提高养殖品质。
生物制剂是指从生物体中提取的或经过生物发酵工艺生产的一种具有生物活性的制剂,可以有效改善养殖环境,促进养殖动物的健康生长,减少养殖过程中的疾病发生。
在现代生态养殖中,常用的生物制剂主要包括益生菌、酶制剂、有机肥料和微生物制剂。
益生菌是一类有益于宿主生长的细菌,它们可以在宿主的消化道中繁殖并产生有益的代谢产物,促进消化吸收、增强机体免疫力和抵抗病原微生物的能力。
在养殖过程中添加益生菌制剂可以改善养殖动物的消化功能,提高饲料利用率,减少粪便污染,降低环境污染风险。
常见的益生菌制剂有乳酸菌、酵母菌和芽孢杆菌等。
酶制剂是一类具有分解有机物质能力的酶,可以在养殖饲料中加入以促进养殖动物对饲料中的营养物质的消化吸收。
在生态养殖中,添加酶制剂可以提高饲料利用率,减少饲料浪费,减少环境污染。
常见的酶制剂有淀粉酶、纤维素酶和蛋白酶等。
有机肥料是一种由生物质转化而成的肥料,它不仅具有滋养植物的功能,而且具有改善土壤结构和提高土壤肥力的作用。
在现代生态养殖中,将有机肥料应用于养殖土壤中可以提高土壤水分保持性,增加土壤有机质含量,改善养殖环境,减少化学肥料的使用量,降低养殖过程中的环境污染风险。
微生物制剂是一类由活性微生物菌株组成的制剂,可以通过改良土壤菌群结构、提高土壤肥力和促进养殖动物健康生长。
在现代生态养殖中,添加微生物制剂可以促进养殖动物的消化吸收,增强免疫力,提高抵抗病害的能力。
同时,微生物制剂还可以降解有害物质,减少环境污染。
常见的微生物制剂有免疫活化剂、抗菌制剂和微生物复合制剂等。
总结来说,现代生态养殖中常用的生物制剂包括益生菌、酶制剂、有机肥料和微生物制剂。
它们在改善养殖环境、促进养殖动物健康生长、减少疾病发生和降低环境污染方面发挥着重要的作用。
随着科技的发展和对养殖品质要求的提高,生物制剂在现代生态养殖中的应用将会越来越广泛,为养殖业的可持续发展提供了新的思路和方法。
益生菌制剂生产益生菌是一类对宿主有益的活性微生物,是定植于人体肠道、生殖系统内,能产生确切健康功效从而改善宿主微生态平衡、发挥有益作用的活性有益微生物的总称。
由益生菌生产的产品叫益生菌制剂,包括活菌体、死菌体、菌体成分及代谢产物。
这种制品能改善机体微生物和酶的平衡,并刺激特异性或非特异性免疫机制,达到防治某些疾病、促进发育、增强体质、延缓衰老的目的。
一、益生菌制剂常用菌种用于益生菌制剂生产的菌种很多,主要包括以下三大类。
1.乳酸菌类如嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、植物乳杆菌、双歧杆菌等为多种动物肠道菌群的主要成员,在微需氧或厌氧条件下生长,可分泌乳酸及短链脂肪酸,合成B 族维生素,有较强的耐酸性,可耐受胃内低pH,抑制大肠杆菌、沙门菌在肠道的定植、吸附和繁殖,中和毒性产物,抑制氨和胺的合成,增强免疫力。
2.芽孢杆菌类地衣芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌等,具有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶活性,富含多种氨基酸,该类制剂多以芽孢状态存在,在肠道环境不增殖,只在肠道上部迅速发育转变成营养细胞。
3.酵母菌类酵母菌在胃肠道内大量繁殖可以有效改善胃肠内环境和菌种结构,促进乳酸菌等有益菌群繁殖及活力保持,提高胃肠对食物营养物质的分解和利用。
同时还能有效抑制病原微生物繁殖,增强机体免疫力和抗病力,对防止消化系统疾病发挥有益作用。
主要应用的有酿酒酵母和石油酵母等。
二、食品级益生菌制剂的类型食品级益生菌制剂是指含有对人体健康具有生理功能,起到保健或治疗作用的有益微生物或其代谢产物的生物制品。
目前人用益生菌制剂已有近百种之多,从成分上看有的是单纯活菌制剂,而有些除益生菌外还配合有双歧因子及其他成分,组成复合制剂;活菌制剂中有的是单菌,也有的是由多种菌组成;从剂型上看有片剂、胶囊、冲剂及液态制剂,包括乳品饮料、口服液等。
三、益生菌制剂生产工艺及要点益生菌制剂生产工艺依各自产品类型、益生菌种特性不同而不同,以下以乳酸菌益生菌制剂生产为例做一简单介绍。
益生菌制剂工艺益生菌制剂是指通过工艺加工将益生菌菌株固定在适宜的载体上,制成具有一定数量和活性的益生菌产品。
益生菌制剂工艺是指制备益生菌制剂的一系列工艺流程和步骤。
本文将介绍益生菌制剂工艺的主要内容和步骤。
益生菌的菌种筛选是益生菌制剂工艺的重要环节。
在菌种筛选过程中,需要选择具有较高生长速度、较强适应性和优良生物学特性的菌株作为制剂的原料。
同时,对菌株的活性、稳定性和耐受性也要进行细致评估,以确保制剂的质量和功效。
益生菌的培养和增殖是益生菌制剂工艺中的核心步骤。
培养基的选择、菌种的接种和培养条件的控制都会对菌株的生长和繁殖产生重要影响。
常用的培养基包括液体培养基和固体培养基,具体选择应根据菌株特性和制剂要求来确定。
在培养过程中,需要合理控制温度、pH值、氧气供应和搅拌速度等因素,以提高菌株的生长速度和生物量。
接下来,益生菌的分离和纯化是制备高纯度益生菌制剂的关键步骤。
分离和纯化过程中,需要采用适当的方法和技术,如平板分离、筛选培养和单菌株培养等,以获得纯净的益生菌菌株。
同时,还需要进行菌株的鉴定和验证,以确保制剂中的菌株符合要求。
然后,益生菌的固定和保护是制备益生菌制剂的关键环节。
益生菌固定的目的是提高菌株的稳定性和生存率,常用的固定方法有微胶囊化、包埋和包被等。
在固定过程中,需要选择合适的载体和固定剂,确保菌株的活性和存活率。
同时,还需要进行保护剂的加入,以提高制剂的贮存稳定性和耐受性。
益生菌制剂的质量控制和包装是确保制剂质量和使用效果的重要环节。
质量控制包括对制剂的菌数、活性和纯度等指标进行检测和监控,以确保制剂的质量符合标准要求。
包装过程应采用无菌操作,选择适宜的包装材料和方式,以保证制剂的质量和保存期限。
总结起来,益生菌制剂工艺包括菌种筛选、培养增殖、分离纯化、固定保护、质量控制和包装等步骤。
在制备过程中,需要严格控制各个环节的条件和参数,以确保制剂的质量和功效。
同时,制剂的研发和改进也是益生菌制剂工艺中的重要内容,有助于提高制剂的质量和应用效果。