口服纳米生物杂交疗法为肠道-器官轴干预提供了机会，但胃肠道运输常常会损害益生菌的可行性和纳米酶活性。在这里，我们开发了 CeO2@LP@EL是一种通过装饰性铈氧化纳米酶到可活的副乳酸杆菌上，并将杂交种包裹在EL100-55肠内层构建的肠道门控纳米益生菌活体纳米酶。这种分层结构保留了杂交的完整性、可存活的细菌存活、氧化还原保护活性以及模拟胃肠道处理后的上皮粘附。在肠道上皮细胞中，CeO2@LP@EL减少了氧化应激，支持抗氧化剂的稳态。在顺铂引起的急性肾损伤中，口服CeO2@LP@EL减轻了肾功能障碍和输卵管损伤，伴随着肠道屏障修复、内毒素血症和炎症减少、氧化应激抑制、肠道微生物群重塑、线粒体保存以及恢复相关的肾转录变化。这些发现表明肠道门控作为一种实用的纳米-生物杂交设计原则，用于协调益生菌活性与纳米酶相关的氧化还原调控，促进肠道导向的修复保护。

该研究以题为“Enteric-gated nano–probiotic living nanozyme for gut-directed redox–mitochondrial protection in cisplatin-induced acute kidney injury”发表在Journal of Nanobiotechnology 上。

图1

CeO2@LP@EL 的分级构建及肠道门控性肠道激活，可实现胃保护、肠道暴露、上皮细胞氧化还原缓冲、屏障支持以及肠-肾轴调控。

图2

氧化铈@LP@EL的制备、表征及胃肠道稳定性研究。(a)多级组装示意图（通过真空吸附将氧化铈负载于LP上，随后通过膜挤出法包覆EL100-55）。(b)氧化铈纳米粒子的TEM及 HRTEM 图像，显示特征晶格条纹。(c)氧化铈的 XRD 图谱。(d)氧化铈的 XPS 分析，显示Ce 3d能谱及Ce³⁺/Ce⁴⁺的共存。(e)氧化铈浓度对LP细胞存活率的影响，以及真空处理时间对氧化铈@LP（0.4 mg·mL⁻¹氧化铈）细胞存活率的影响。(f)LP、氧化铈、氧化铈@LP、EL及氧化铈@LP@EL的Zeta电位与粒径分布。(g)LP、氧化铈@LP、氧化铈@LP@EL及氧化铈@LP@EL经 SGF（2小时）及SIF暴露后的SEM与TEM图像。(h)氧化铈@LP@EL的元素分布图（EDS）。n=3。数据以均值±标准差表示；ns表示无显著差异；*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001，****p<0.0001。

图3

细胞相容性、抗氧化活性及在肠道界面处的黏附增强效果。（a–d）CCK -8 细胞在指定处理条件下的存活率（n=5）。(e)Caco-2 细胞单层在过氧化氢刺激后，经 LP@EL、CeO2@EL 或 CeO2@LP@EL 处理后的 ZO-1 免疫荧光代表性图像。细胞核用 Hoechst 染色。(f)ZO-1 荧光强度的定量分析（n=6）。(g)Caco-2 细胞在过氧化氢刺激及指定处理后细胞形态的代表性明场图像。(h)过氧化氢刺激及处理后 SOD、CAT 与 GSH -Px 的活性（n=5）。(i)LP、CeO2@LP 及 CeO2@LP@EL 在模拟胃肠道处理后，对 Caco-2 细胞单层相对活菌黏附能力的代表性菌落图像及定量分析结果（以 LP 为基准标准化，n=3）。数据以均值±标准差表示；ns 表示无显著差异；*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001，****p<0.0001。

图4

顺铂诱导的 AKI 小鼠模型中的肾脏保护作用及屏障/炎症调节效应。(a)实验时间线。小鼠在CP攻击前11天接受指定制剂（氧化铈，1 mg·kg⁻¹，灌胃给药）。 AKI 模型通过CP（20 mg·kg⁻¹，腹腔注射）诱导建立，随后继续给药3天。(b)肾脏组织学切片（H&E；PAS）。(c)血清CRE与BUN水平。(d)结肠组织学及ZO-1 IHC 表达。(e)血清DAO与LPS水平。(f)血清细胞因子（TNF -α、IL-6、IL-1β）。(g)肾脏细胞因子（TNF -α、IL-6、IL-10、MCP-1）。(h)肾脏氧化应激标志物（MDA、SOD、CAT、 GSH）。n=6。数据以均值±标准差表示；ns表示无显著差异；*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001，****p<0.0001。

图5

氧化还原抑制、线粒体保护及肠道-肾脏关联分析。（a–b）肾脏中的 DHE 染色及定量分析。（c–d）结肠中的 DHE 染色及定量分析（n=5）。(e)肾脏线粒体的TEM图像。(f)线粒体形态计量学分析，包括长宽比、平均面积、嵴完整性、体积密度及Flameng线粒体损伤评分（n=5）。(g)肠道-肾脏轴相关生物标志物的相关性热图，包括结肠屏障/通透性标志物、血清炎症因子、肾功能指标、抗氧化参数及线粒体完整性指标。红色表示正相关，蓝色表示负相关。数据以均值±标准差表示；ns表示无显著差异；*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001，****p<0.0001。

总结

参考文献：

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张工17715390137     陈工18914047343