美國時間5日,新加坡研究團隊發表一項微生物新研究,他們利用鼻腔中的乳酸菌,透過基因工程使其成為能夠分泌食慾抑制激素、送到大腦的載體,並成功讓肥胖小鼠減重。這項研究刊登於頂尖學術期刊《Cell》。
雖然這項技術距離人體應用還很遙遠,但現在有越來越多科學家,將細菌視為將藥物更有效地遞送到身體部位的潛力工具。美國伊諾立大學生物工程學家Shannon Sirk表示,藥物經常無法好好地抵達它們應該去的地方,如果能夠改善藥物遞送的效率,就能降低副作用、減輕對患者身體的負擔。
新加坡國立大學合成生物學家Matthew Wook Chang的研究團隊,則是將目標放在將藥物運送到大腦。在人體之中,腦部是特別難以進入的部位,因為血腦障壁會將細菌、微生物、甚至是絕大多數的分子藥物隔絕在外。
對此,研究團隊聚焦在先前研究較少的鼻腔-大腦途徑,特別是透過神經與大腦連結的嗅上皮(olfactory epithelium),它可能是運送分子的一條潛力途徑。
他們在鼻腔菌相中,篩選出5種乳酸菌菌株,再根據對嗅上皮的親和力,最終篩選一種植物乳酸菌(Lactiplantibacillus plantarum,又稱LP菌),對嗅上皮具有天然親和力,並將其透過基因工程,改造成能夠生成、分泌各種分子的藥物載體,其中也包含了調節食慾的激素。
接著,研究團隊利用肥胖症模型小鼠,在為期八週的療程內,每天從鼻子給予一劑基因改造的LP菌,以驗證細菌載體遞送藥物的效果。
結果顯示,這些LP菌在嗅上皮持續釋放激素、在大腦中累積,最終顯著改善了小鼠的肥胖相關症狀,包括食慾下降、增重幅度降低、改善葡萄糖代謝和脂肪沉積等。
研究團隊認為,這種技術對於開發針對多種腦部疾病的療法而言,具有巨大的潛力,也為鼻內藥物遞送的相關研究帶來進展。
不過,研究團隊表示,這項發現仍有數項侷限。例如,老鼠的嗅上皮佔鼻腔的總表面積高達50%,但人類僅有3%,是否能將此研究直接套用到人體,仍需要進一步研究確認。
此外,研究團隊在小鼠模型中觀察到,鼻腔內過度細菌定植與鼻息肉的形成、呼吸併發症有關,顯示未來需要針對細菌劑量逕行精確的校正,以在減輕鼻腔內發炎反應的同時,最大程度的發揮治療效果。此外,也需要確保基因改造細菌不會被釋放到環境中,或是對環境造成危害。
參考資料:
https://www.nature.com/articles/d41586-025-00375-x
原始研究:
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00046-7
(編譯 / 吳培安)