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慢性肾脏病（CKD） 慢性肾脏病（CKD）是一种发病率高、预后差、并发症复杂的重大慢性疾病，已经成为危害全球公众健康的重大公共卫生问题。慢性肾脏病（CKD）是指肾脏结构或功能异常，病程在三个月以上，肾功能在几个月甚至几年之内缓慢衰竭的一种肾脏疾病。慢性肾脏疾病在世界范围内发病率较高。伴随着慢性肾病的发展，往往伴随着肠道菌群及其代谢物代谢紊乱、肠道屏障功能受损等现象。  慢性肾脏病进程示意图 来源：BNUZ-China团队 之前研究表明，硫酸吲哚酚（IS）是促进CKD进展的关键性尿毒素，食物中的色氨酸首先在肠道大肠杆菌作用下转化为吲哚，吲哚进入宿主细胞后在肝脏细胞转化为IS，随着循环系统到达肾脏产生肾毒性，从而导致CKD。因此，肠道菌群菌落结构及其代谢紊乱、肠道屏障功能受损等是导致慢性肾脏病发展的可能原因。 为解决CKD带来的困扰，BNUZ-China团队以大肠杆菌Nissle 1917为基盘生物，开发了一种新型肠道定殖工程菌。此工程菌将原大肠杆菌代谢色氨酸产生吲哚的基因TnaA敲除，并过表达工程菌葡萄糖脱氢酶增强其竞争力，达到替代肠道内大肠杆菌的目的，从而从源头消除IS的产生。  改善肠道环境治疗慢性肾脏病项目示意图 来源：BNUZ-China团队 与此同时，团队还在工程菌内表达了催化色氨酸产生吲哚丙酸的基因簇，吲哚丙酸可以达到增强肠粘膜屏障作用。另外，工程菌还将过表达β-半乳糖苷酶催化乳糖形成低聚半乳糖来促进其他益生菌的增长。通过上述手段，将从源头上消除肠源尿毒素硫酸吲哚酚、同时促进肠道益生菌增殖、修复肠粘膜屏障，最终达到治疗慢性肾脏病的目的。  项目简介视频  BNU-China团队不仅在“生物+”大会上获得金奖，随后在国际基因工程机器大赛（iGEM）中也斩获金牌，并获得最佳包容性奖提名。 近年来，随着肠道菌群在疾病中的作用被逐渐发现，靶向肠道菌群中的代谢通路，调控肠道菌群-宿主共代谢产物的生物合成，已经成为干预宿主疾病的新策略。相信在不久的未来，BNUZ-China团队的项目也将会有好的应用前景，对于干预慢性肾脏病进展提供重要的科学价值。 |
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