产丁酸工程大肠杆菌的研建及其治疗特应性皮炎的研究

高玉文; 姚煦

doi:10.13423/j.cnki.cjcmi.010151

细胞与分子免疫学杂志 ›› 2026, Vol. 42 ›› Issue (8) : 673 -680. DOI: 10.13423/j.cnki.cjcmi.010151

产丁酸工程大肠杆菌的研建及其治疗特应性皮炎的研究

高玉文, 姚煦

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摘要

目的肠道微生态失调引发的“肠-皮轴”免疫紊乱是特应性皮炎(AD)发病的重要诱因。本研究旨在构建能够高效、稳定分泌丁酸的工程化大肠杆菌，并评估其对AD的治疗作用。方法采用合成生物学策略，将来源于普拉梭菌的丁酸合成核心基因模块(bcd,but)进行密码子优化，构建表达质粒并电转化导入底盘菌Nissle1917(EcN),制备产丁酸工程菌EcN-But。通过高效液相色谱法(HPLC)定量检测丁酸产量，并考察工程菌的稳定性。构建MC903诱导的AD小鼠模型，给予EcN-But灌饲，通过临床皮损评分(EASI)、皮肤组织切片(HE染色)、血清免疫球蛋白(IgE)检测及皮肤组织炎症因子白细胞介素4(IL-4)、IL-13、IL-33、胸腺基质淋巴细胞生成素(TSLP)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)的实时定量PCR分析，评估EcN-But治疗AD的效果。结果成功构建了工程菌EcN-But,其在厌氧发酵条件下的丁酸分泌量稳定在(326.30±19.8)mg/L,且代谢负荷未显著影响细菌生长。动物实验结果显示，口服EcN-But可显著降低AD小鼠的皮损评分，抑制表皮过度增厚。进一步研究显示EcN-But显著下调了血清总IgE水平及皮肤组织中炎症因子的表达。结论工程菌EcN-But能够通过肠道原位分泌丁酸，有效抑制皮肤炎症，调节全身免疫平衡，为AD的临床治疗提供了一种新型的活体生物药策略。