圖為生長池中過濾出的微藻。

長期飲酒是胃出血、胃腸道炎症等疾病的一大誘因。酒精進入人體后，經胃黏膜吸收到一定劑量，會導致胃黏膜缺血、缺氧和壞死，由此引發的炎症即酒精性胃炎。

日前，國際學術期刊《材料》發表了浙江大學醫學院附屬第二醫院/愛丁堡聯合學院教授周民團隊聯合國內外科研人員的研究成果。研究團隊利用微藻生物漂浮系統負載藥物白藜蘆醇，提高藥物在胃部的滯留時間，並通過酒精誘導藥物快速釋放。這一方法顯著改善了白藜蘆醇對酒精導致的胃部疾病的治療效果，並在小鼠急慢性模型及大動物豬模型上得到驗証。

藥物在胃部漂浮阻礙重重

口服是治療疾病的理想給藥方式。但人體食物胃排空過程限制了藥物在胃中的滯留和吸收，胃的酸性環境和胃蛋白酶也可能影響藥物活性。

為此，漂浮型胃滯留給藥系統應運而生。其原理是讓藥物在口服后保持自身密度小於胃內溶液密度，通過體積膨脹、產生氣體的方式，使藥物在胃液中漂浮，避免在胃排空時被排至小腸，確保藥物的釋放效果。

“目前在臨床上應用的胃漂浮制劑主要為片劑，對吞咽困難的患者並不友好，且在胃內產生的膨脹或氣體釋放可能引起消化不良，甚至加重胃部疾病。”周民介紹，近年來，以細菌、微藻等微生物和人體細胞作為藥物載體的遞藥系統研究逐漸增多，但針對胃部給藥的研究較少且很難轉化應用於臨床。

周民分析，造成這一情況的原因，除了胃排空過程、胃部酸性環境和胃蛋白酶的干擾，還有傳統載藥工藝需要將微生物與高濃度藥物長時間培養，可能會影響其活性。特別是對於難溶性藥物，可能需要用到有毒性的有機溶劑。此外，對微生物進行特殊修飾或多步加工會增加成本和生產難度，降低微生物作為天然藥物載體的優勢。

“螺旋藻含有鉀、鈉鹼性離子，能直接中和胃酸並抑制胃蛋白酶，減少胃潰瘍發生。目前，螺旋藻已經被廣泛應用於食品、保健品、化妝品等領域，其安全性在國內外被普遍認可。”周民介紹，在胃部遞藥系統設計上，螺旋藻也具有良好應用潛力。

將微藻改造成“一葉綠舟”

在適當條件下，水中的藻類會迅速生長，然后聚集、漂浮，覆蓋水面，最終引起藻華現象。藻華的形成得益於微藻分泌的細胞外聚合物，它能夠加速微藻聚集。這些微藻聚集體與細菌生物膜一樣，在水中更易漂浮，還能保護其中的微藻。聯合團隊模擬藻華的形成過程，用螺旋藻設計了一種網格狀載藥系統。

周民介紹，重結晶后的天然抗氧化物白藜蘆醇呈長條形結構，螺旋藻是天然長螺旋結構，將二者簡單混合即可快速獲得一種新的遞藥系統。再添加對胃酸敏感的果膠鉍模擬細胞外聚合物，可促進微藻在胃部聚集，並保護其中的微藻。如此一來，遞藥系統就會像“一葉綠舟”在胃液上漂流，慢慢釋放藥物。

“幾乎所有白藜蘆醇都能均勻分散在可漂浮螺旋藻中，並借助螺旋藻的浮力漂浮在胃液上。這種微米級可漂浮螺旋藻對吞咽困難患者友好。”周民說，果膠鉍能夠與胃部黏蛋白相互作用，在胃酸環境中迅速聚集形成凝膠，有效延長遞藥系統在胃液中的漂浮時間，同時增加其黏附能力，最終在與酒精作用后迅速釋放白藜蘆醇。

實驗証明，在小鼠急性和慢性酒精性損傷模型中，這一遞藥系統能夠在胃部長時間停留，比直接服藥效果更佳。除小鼠模型外，聯合團隊還在胃腸道與人類更相似的大動物豬模型中評估了該系統的治療效果。

“我們通過胃鏡觀察到，該系統在豬胃部實現了有效聚集和漂浮，瀦留時間大大延長。遞藥系統在豬酒精性胃炎模型中取得了積極治療效果。團隊將進一步開展研究，把該成果用於臨床治療。”周民說，該系統不會影響微藻的生物活性，且微藻獲取成本低，適合規模化生產。

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