《微生物療法》肝源性腦病變有解!NUS 研發「精準微生物療法」,工程益生菌株完勝傳統抗生素,精準修復「腸-肝-腦軸」代謝失衡

1. 星國團隊開發工程益生菌,精準治療肝源性腦病變
2. 雙重菌株協作,吸收毒氨並轉為營養素,修復代謝
3. 臨床前實驗展現強效,血氨降十倍,顯著改善認知功能
4. 保護腸道生態多樣性,且安全性高,優於傳統藥物
5. 專利申請中,模組化平台未來有望應對多元疾病

星國團隊開發工程益生菌,精準治療肝源性腦病變
新加坡國立大學 (NUS) 合成生物學臨床與技術創新中心 (SynCTI) 及楊潞齡醫學院的張旭 (Matthew Chang) 教授帶領的研究團隊,成功開發出一種可編程的活體微生物療法,透過改造自然存在的有益腸道菌來治療嚴重的肝源性腦病變 (hepatic encephalopathy, HE)。此項重大研究成果已於 2026 年 4 月正式發表於國際頂尖科學期刊《細胞》(Cell)。

雙重菌株協作,吸收毒氨並轉為營養素,修復代謝
肝源性腦病變是肝硬化的常見嚴重神經系統併發症,主因是肝臟衰竭導致無法有效過濾血液中的氨 (ammonia) 等毒素,使其進入大腦並引發焦慮、記憶力減退甚至昏迷。研究團隊將一株特徵明確的共生菌 —— 植物乳桿菌 (Lactobacillus plantarum WCFS1) 重新設計成兩種的工程治療菌株。第一種菌株能吸收腸道中過量的氨,並將其轉化為病患體內嚴重耗竭的必需營養素「支鏈胺基酸」(BCAAs);第二種菌株則在左旋麩醯胺酸 (L-glutamine) 轉化為氨之前將其分解,從源頭切斷毒素來源。此方法能同時修正腸道、肝臟與大腦間的代謝平衡。

臨床前實驗展現強效,血氨降十倍,顯著改善認知功能
目前該療法尚未進入人體臨床試驗,但在針對肝源性腦病變的臨床前實驗室模型中,這兩種工程菌株混合物已展現出卓越的療效。數據顯示,該混合療法能將血液循環中的氨濃度降低達 10 倍,並使大腦中的氨濃度恢復至與健康狀態相當的水平。同時,體內的關鍵代謝失衡 (包含 BCAAs 耗竭與左旋麩醯胺酸升高現象) 皆獲得修復,實驗動物的焦慮相關症狀與認知功能亦出現顯著改善。

保護腸道生態多樣性,且安全性高,優於傳統藥物
現行的主流療法 (如乳果糖及第一線抗生素 Rifaximin) 僅能減少腸道內的氨產生,無法全面解決代謝紊亂的根本問題,且 Rifaximin 會大幅降低並破壞腸道微生態的自然多樣性。相較於 Rifaximin,這款新型工程細菌療法在改善焦慮與短期記憶方面展現了更強的成效,能使神經元訊號傳導正常化並降低神經發炎。此外,該療法保留了天然腸道微生態的多樣性,在長期安全性評估中耐受性良好,無全身性毒性跡象,並能在最後一次給藥後 72 小時內被完全清除。

專利申請中,模組化平台未來有望應對多元疾病
此項模組化的精準微生物療法平台具備高度擴充潛力,每種菌株皆可依特定代謝任務進行設計,未來有望應用於尿素循環缺陷或其他高氨血症等涉及腸-肝-腦軸線的疾病。研究團隊表示,目前已正式提交專利申請,以支持該技術的商業化與臨床應用;而下一步的研發重點,將放在評估工程菌株的長期表現,最終目標是推動此新一代療法進入人體臨床試驗,為病患帶來全新的治療曙光。

 

圖片來源:https://medicalxpress.com/news/2026-04-gut-brain-scientists-bacteria-severe.html

資料來源:Medical Xpress、Cell

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