一项新研究揭示了肠道中酵母细胞的行为，为开发更高效地生产针对特定疾病的治疗药物的新酵母菌株铺平了道路。这项研究发表在《BMC Genomics》期刊上。
"酵母作为药物递送平台很有前景，"该研究的通讯作者、北卡罗来纳州立大学化学与生物分子工程副教授内森·克鲁克（Nathan Crook）表示。
"先前的研究表明，酵母细胞可以被改造，在肠道中产生特定分子，例如可以减轻炎症、帮助对抗疾病的治疗药物等。然而，虽然我们知道酵母可以做到这一点，但我们不知道酵母细胞是如何做到的。哪些基因被关闭或开启？酵母在吃什么？酵母是否产生任何可能有害的其他分子？
"我们在这个项目中的目标是测量肠道中布拉氏酵母菌（Saccharomyces boulardii，简称Sb）的基因表达。如果我们希望改造这些细胞，使其成为更高效、更有效的药物递送载体，这些信息至关重要。"
研究人员选择使用Sb酵母进行研究，因为它是唯一一种已被用作益生菌的酵母物种，但该物种的生化过程尚未得到充分研究。在这项研究中，研究人员使用了一种现成的Sb酵母菌株，该菌株未经任何基因改造。
研究人员将Sb酵母细胞引入特别培育的无菌实验室小鼠体内，这些小鼠没有肠道微生物组。然后，研究人员从小鼠身上收集粪便和肠道样本，并使用已建立的采样和分析技术的新组合来测量酵母细胞在通过小鼠肠道时产生的RNA。由于小鼠是无菌的，肠道中没有其他微生物物种产生RNA，因此更容易识别来自酵母细胞的RNA。
"一个关键发现是，我们已经确定了Sb酵母中哪些基因在肠道中比在其他环境中更可能被激活。这告诉我们DNA的哪些部分对肠道环境最敏感。这很有用，因为我们可以将DNA的这些'启动子'部分作为开关，告诉酵母细胞何时开始产生治疗分子。换句话说，我们已经确定了最好的候选者，帮助我们确保酵母细胞在我们需要时产生药物，这使其成为一个更高效的药物递送平台。"
研究人员还发现，与潜在致病行为相关的酵母基因在肠道中未被激活。
"鉴于Sb酵母已被用作益生菌——如果它引起肠道问题，这是不太可能的——这一点并不奇怪。然而，在进一步努力改造Sb细胞用于药物递送之前，确定这一点是很好的，"研究团队指出。
最后，肠道中酵母细胞的基因激活表明，肠道对酵母来说并不是一个营养丰富的环境。具体来说，酵母细胞消化的脂质比碳水化合物更多。
研究团队总结道："这并不完全令人惊讶，但很重要，因为如果我们希望酵母细胞本质上作为在现场生产药物的工厂，那么你需要这些细胞有足够的能量来高效地完成工作。我们的研究结果表明，改造酵母细胞，使其能够更好地利用肠道生态系统中的复杂碳水化合物，可能是有益的。我们对布拉氏酵母菌（Saccharomyces boulardii）在新药物开发方面的潜力持乐观态度，这项工作为最可行的前进路径提供了路线图。"
出版详情
王根（Genan Wang）等人，《无菌小鼠肠道中布拉氏酵母菌的转录组响应》，《BMC Genomics》（2026）。DOI: 10.1186/s12864-026-12661-7
期刊信息：BMC Genomics
关键概念
真菌学、胃肠道微生物组、细胞组织生理学与动态学
提供方：北卡罗来纳州立大学
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