数百种不同的微生物在你的肠道里生活、欢笑和相爱。在未来，其中一个可能会有一个新的功能：微观内部药剂师。
2月18日发表在《自然生物技术》（Nature Biotechnology）杂志上的一项新研究表明，肠道细菌如何被引导在下胃肠道内产生和释放蛋白质，从而消除了将药物输送到身体该部位的主要障碍。
口服药物是最常见也是最实用的给药方式，但胃并不能让很多药物毫发无损地通过。当涉及到食源性病原体时，这是很好的，但以肠道为重点的治疗方法通常会失效并被淘汰。
在一个前所未有的解决方案中，生物学家Bryan Hsu的团队设计了一种叫做噬菌体的噬菌病毒，它可以感染细菌细胞，并对细菌细胞进行重新编程，从而产生并释放一种基于蛋白质的药物。
Hsu的研究小组与免疫学家Liwu Li合作，表明这种方法可以用于治疗慢性疾病。
噬菌体是自然感染细菌的病毒。噬菌体比细菌更难分类，因此人们对其了解较少，但我们确实知道它们是如何攻击细菌的。
在附着在细菌细胞上后，噬菌体注入自己的DNA并重新编程细胞，使其产生更多的噬菌体——细胞自身毁灭的媒介。当细菌细胞最终屈服时，它会爆炸成大量新的噬菌体，这一过程被称为裂解。数百万这样的事件同时发生，在下肠内产生了一种目标蛋白质的持续供应。
尽管噬菌体的行为（和外表）就像蜘蛛外星人，但它们是肠道微生物群主队的常客。事实上，正是它们的普遍存在促使Hsu探索利用它们来引入和传递治疗性蛋白质。
Hsu实验室的博士生Zachary Baker设计了一种特殊的噬菌体，可以向细菌细胞注入一点额外的遗传物质。
除了制造一系列新的噬菌体外，这些指令还促使细胞产生一种可用于下肠内靶向治疗的标签蛋白。
为了证明他们的技术，Baker和研究助理Yao Zhang教授成功地将这些工程噬菌体应用于处理与小鼠两种不同疾病相关的症状：
通过释放一种抑制与炎症性肠病相关的酶的蛋白质来减少炎症。
通过释放一种蛋白质来减少肥胖，这种蛋白质会使老鼠产生饱腹感，这种蛋白质通常与西方饮食有关，而西方饮食通常与肥胖的风险增加有关。
有了这些结果，Hsu的团队展示了一种新的给药方法的概念验证。他们目前正在通过国家科学基金会I-Corps项目和Fralin商业化奖学金探索这项创新的商业潜力。
但药物输送问题至少有两个部分。Hsu的下一个挑战是如何将药物从肠道吸收到体循环中。
“我们就像亚马逊。我们在那里买了东西，把它放在门口的台阶上。现在我们要想办法按门铃。”
这项工作由美国国家普通医学科学研究所、美国国家过敏和传染病研究所以及由弗吉尼亚理工学院颁发的Lay Nam Chang院长发现基金资助。原始研究DOI: 10.1038/s41587-025-02570-7
