Nature子刊：酵母菌“变身”工程益生菌，可用于医治炎症性肠病

炎症性肠病（IBD）是一种简单的胃肠道慢性炎症性疾病，包含克罗恩病和溃疡性结肠炎。临床常表示为腹痛、腹泻、血便、体重加重等，今朝还很难根治，年夜多半可用的IBD疗法会克制全身的免疫体系，添加患者感化和患某些类型癌症的危险，是以关于IBD的医治仍需不时摸索。

共生微生物群是今朝医学研讨的热门话题，在正常环境下，由微生物细胞和它们所包括的基因构成的群落，不仅不会危害咱们的安康，反而对人体无益，能帮忙身材进行消化、成长和进攻。但微生物群也和人类多种疾病的产生倒退相关，研讨标明共生微生物群和宿主细胞发生的细胞外三磷酸腺苷(eATP)可能激活嘌呤能旌旗灯号，诱发肠道炎症和病理停顿。

美国哈佛医学院Francisco J. Quintana课题组在国内学术期刊 Nature Medicine 上在线颁发了标题为“ Self-tunable engineered yeast probiotics for the treatment of inflammatory bowel disease ”的文章，该项研讨通过联合定向退化和合成基因回路的办法，开辟出了用于医治炎症性肠病的自调理工程益生菌。

酵母菌在食物中的利用较为普遍，有一个明白的旌旗灯号转导路径，即交配路径，它可以在功效上与人G卵白偶联受体(GPCRs)相连，使卵白质的受控表白可能相应与人心理相关的刺激反馈。在这里，研讨职员起首定向退化了P2Y2受体，P2Y2受体是一种GPCR受体，可感知eATP和细胞外尿苷三磷酸(eUTP)。与家养的人P2Y2受体相比，工程P2Y2受体对eATP和eUTP都更敏感。确定好P2Y2受体后，研讨职员通过嵌合酵母Gpa1人Gαi3卵白将人P2Y2受体与酵母交配路径偶联，使得这种基于的工程益生菌可以表白人类P2Y2嘌呤能受体，而eATP敏理性添加了1，000 倍。

随后，为了能让益生菌感知匆匆炎性分子并与之中和，研讨职员将这种工程化P2Y2受体的激活与腺苷三磷酸双磷酸酶的排泄分割起来，腺苷三磷酸双磷酸酶是一种ATP降解酶，它可以水解匆匆炎性eATP并参加其转化为免疫克制腺苷。研讨职员使用基于CRISPR-Cas9的办法，将传感(P2Y2)和相应(RROP1)元素独特引入雷同酵母菌株的基因组，发生了一种对eATP的心理程度作出反馈而排泄功效性ATPase的菌株。

末了，研讨职员评价了工程酵母在小鼠消化道中的生活才能以及经口给药的工程在分歧的结肠炎模子中的医治代价。研讨标明这些益生菌在肠道中是有活气的，但不会假寓在肠道中。而在口服给药后试验组小鼠结肠样品中匆匆炎基因表白削减，IFN-γ和IL-17（匆匆炎细胞因子）的表白降低，病理切片也证明肠道炎症有所改善。此外，工程益生菌还可以削减肠道纤维化和生态失调。(100yiyao.com）