Biomaterials丨冯宁翰团队合作报道定向驯化工程化益生菌实现单次灌注修复膀胱粘膜

2025年3月，江南大学附属中心医院（无锡市第二人民医院）泌尿外科冯宁翰课题组联合美国爱荷华大学泌尿外科专家Yi Luo教授、南方医科大学附属南方医院泌尿外科赵善超课题组以及合肥工业大学李超教授在国际学术期刊《Biomaterials》（IF 12.8）上发表了题为“Probiotic domestication and engineering enable one-shot treatment or bladder mucosal repair”的研究论文。该研究通过超声波调控工程菌持续分泌透明质酸（HA），避免传统疗法反复插管难题，患者依从性提升。独创“细菌竞争粘附筛选策略”，使益生菌特异性定植损伤区域，疗效提升50%以上，治疗28天后工程菌自动清除，器官无毒性，突破活菌治疗安全性瓶颈。

利用基因工程技术,构建温度敏感型质粒pBV220，搭载HA合成酶（HAS）基因与荧光报告基因mCherry。超声波（2.5 W/cm²）精准控温42℃，激活工程菌高效分泌590 kDa高分子量HA，形成保护性水凝胶屏障。开发“细菌粘附-培养迭代筛选法”，经精准筛选获得特异性结合炎症膀胱上皮细胞的治疗菌株。白质组学揭示黏附关键因子FimA/FimH表达上调10倍，靶向效率较RGD修饰提升4倍。最终，可实现单次膀胱灌注后，工程菌驻留损伤部位超21天，HA持续释放形成物理屏障，阻隔尿液中K+/尿素刺激。促炎因子（IL-1β/IL-6）下降50%，紧密连接蛋白表达恢复至正常水平，尿频症状显著改善。这项研究开创了活菌疗法在泌尿系统疾病中的应用先河。通过合成生物学与靶向递送的巧妙结合，为慢性膀胱炎提供了兼具高效性与安全性的解决方案，具有重大临床转化价值。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961225000420?via%3Dihub