通过肠-大脑轴调节,替代性磁场响应工程益生菌用于焦虑治疗
Xuejun Wang1, Yuhan Zhang1, Yuling Chang1
1Jinan Microecological Biomedicine Shandong Laboratory, Jinan, 250017, PR China.
Journal of nanobiotechnology
|July 2, 2025
概括
工程细菌通过磁场远程传递胺黄油酸 (GABA),以减少焦虑. 这种肠脑轴疗法非侵入性调节中枢神经系统 (CNS) 功能,并改善肠道微生物群.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 微生物学 微生物学
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 肠-大脑轴使肠和大脑之间的双向通信成为可能.
- 神经为中枢神经系统 (CNS) 功能的非侵入性远程调节提供了一条途径.
- 工程细菌为持久,可控制和非侵入性活生物疗法提供了一个有希望的平台.
研究的目的:
- 为了设计细菌以有针对性,磁性控制的释放胺黄油酸 (GABA),以调节中枢神经系统功能.
- 提高工程细菌的生物可用性和活力,用于口服.
- 在小鼠模型中评估工程细菌的抗焦虑疗效和潜在机制.
主要方法:
- 基因改造的Escherichia coli Nissle 1917 (EcN) 在交替磁场 (AMF) 控制下释放GABA,包含Fe3O4纳米粒子.
- 封装的工程EcN与多上腺素 (NE) 层,以改善口服生物可用性和活力.
- 用于控制小鼠的工程细菌 (EcN-GadABC@Fe-NE/AMF) 和评估的抗焦虑作用,阴道神经参与,神经元激活 (c-fos染色) 和肠道微生物群变化.
主要成果:
- 口服 EcN-GadABC@Fe-NE/AMF 在小鼠中表现出显著的抗焦虑作用.
- 焦虑缓解疗效与孤独通道 (NTS) 核中的神经元激活率降低和心脏部位 (LC) 的激活率降低有关,这由阴道感官抑制证实.
- 工程细菌还调节了肠道微生物群的平衡,有助于缓解焦虑.
结论:
- 工程细菌提供了一种新的,远程的,非侵入性的方法,通过肠-大脑轴调节中枢神经系统功能.
- 这种方法为心理障碍的增强细菌疗法提供了潜力,利用有针对性的GABA释放和益生菌效应.
- 该研究强调了将生物技术与肠-大脑轴对神经和精神疾病的理解相结合的治疗潜力.
