碩士畢業于華中農業大學，博士畢業于浙江大學，華中農大副教授以通訊作者身份發表Nature Communications

近日，華中農業大學李錦銓教授團隊在Nature Communications期刊上發表題為“In situ gut microbiota editing: Enhancing therapeutic efficacy for bacterial colitis by compatible oral hydrogel microspheres with phages”的研究成果。本文第一作者為食品科技學院2021級博士研究生楊宇帆，并列通訊作者為李錦銓教授和化學學院宋智勇副教授。

在腸道這一龐大的“微生物生態系統”中，腸道菌群在維持機體健康方面發揮著至關重要的作用。其不僅參與食物的消化與營養吸收，還與機體的免疫調控、神經活動及情緒狀態密切相關。然而，當病原菌入侵或腸道菌群結構發生失衡時，腸道穩態將被破壞，從而引發腹瀉、腸道炎癥及代謝紊亂等多種疾病。傳統治療通常依賴抗生素，但抗生素對腸道微生物群的非選擇性殺傷不僅清除了病原菌，也導致共生有益菌的大量損失，進一步加劇菌群失衡，并可能促進耐藥細菌的產生與傳播。基于此，該團隊提出了一種新的治療思路—腸道菌群精準編輯，旨在通過選擇性調控特定菌群組成，實現病原菌的定向清除與腸道微生態的精準重建（圖1）。

圖1 噬菌體微球口服遞送平臺的構建與腸道菌群原位編輯示意圖

噬菌體是一類以細菌為宿主的病毒，具有嚴格的宿主特異性，僅能感染特定的細菌種類，而對人體細胞及其他非靶向微生物幾乎不產生影響。基于這種高度特異性，噬菌體可在不破壞腸道整體微生態結構的前提下，實現對病原菌的精準清除，從而達到真正意義上的定向治療（圖2）。然而，噬菌體的口服給藥在應用中仍面臨諸多挑戰。例如，進入胃腸道后，噬菌體需經受胃酸、膽鹽及消化酶等多重不利因素的作用，導致其生物利用度顯著降低、體內存活率下降，同時在腸道內滯留時間較短，嚴重制約了其抗菌活性和治療效果（圖3）。

圖2 噬菌體口服遞送實現腸道菌群原位編輯示意圖

圖3 影響噬菌體的體內遞送和治療效果的主要因素

基于此，該團隊構建了首個面向“半生命體”（噬菌體）的高效口服遞送平臺，可精準降低腸道模式病原菌（如沙門氏菌）的數量，并有效避免對腸道益生菌/共生菌的不良影響（圖4）。該平臺不僅顯著增強了噬菌體的體內治療效果，還實現了腸道菌群的原位精準編輯，兼具“病原菌定向清除”與“共生菌群保護”的雙重優勢。該項工作為腸道微生態精準調控和噬菌體治療提供了全新的技術路徑，展現出廣闊的應用前景和臨床轉化潛力。

圖4 噬菌體微球在小鼠沙門氏菌腸道定植模型中的腸道菌群原位編輯

https://www.nature.com/articles/s41467-025-65498-1