随着人们生活水平的提高，不良饮食习惯导致溃疡性结肠炎发病率逐年上升，现已成为全球公共卫生的挑战，结肠炎的发病机制比较复杂，目前认为可能是由于肠道免疫反应失调、肠道菌群改变、基因易感性及环境因素共同作用导致。脂联素是脂肪细胞分泌的一种蛋白质，具有胰岛素增敏，抗动脉粥样硬化以及抗炎功能，理论上提高体内脂联素浓度可有效治疗结肠炎。但脂联素蛋白药物的开发目前还面临：来源少，成本高，稳定性差，易酶降解，半衰期短等挑战。

近日，西南大学前沿交叉学科研究院生物学研究中心的科研团队在医学生物领域国际知名期刊《生物材料学报》（Acta Biomaterialia）（中科院医学1区Top，IF2024=9.6）上正式发表了题为《生物合成人脂联素丝胶水凝胶治疗小鼠溃疡性结肠炎》（Genetically engineered sericin hydrogels for the delivery of human adiponectin in treating ulcerative colitis in mice）的研究论文，系统报道了利用家蚕丝腺生物合成技术，在蚕丝中高效合成具有活性的脂联素（APN），并开发递送与缓释APN的丝胶水凝胶系统，用于治疗小鼠溃疡性结肠炎的研究进展。

图1. 家蚕丝腺生物合成APN以及丝胶生物材料的功能化示意图。

研究人员通过遗传途径创制了APN家蚕丝腺生物合成素材，成功获得了高效表达APN的功能化蚕丝纤维，有效解决了APN的来源，并通过蚕丝纤维提升了APN的稳定性。随后，研究人员利用该功能化蚕丝开发制备了具有材料性能可调的APN丝胶蛋白水凝胶递送系统（rhAPN-sh），系统性研究发现rhAPN-sh具有优异的生物相容性以及抗炎降脂活性（图1）。

图2. rhAPN-sh的制备及含量检测。(A) rhAPN-sh制备流程图；(B) rhAPN蚕丝粉末；(C) rhAPN-sh实物图；(D)在细胞培养板中实现原位胶化的rhAPN-sh；(E) rhAP-sh的可塑性展示；(F)冻干后的rhAPN-sh实物图；(G) rhAPN-sh的可注射展示；(H) WT-sh和rhAPN-sh冻干后不同部位的SEM图像，标尺=100 μm；(I) rhAPN-sh的SDS-PAGE分析。Lane 3-6，不同体积的rhAPN-sh；M、WT和STD分别代表标记物、野生型样品和50 ng重组人脂联素蛋白标准品（rhAPN-STD）；(J) rhAPN-sh的Western blot分析。

体外实验结果表明：rhAPN-sh的细胞贴附性较好且无明显细胞毒性，有效调控巨噬细胞从促炎型到抗炎型的极化（M1→M2），抑制炎症因子NO生成，抑制形成泡沫细胞，因此具有良好的抗炎降脂作用（图2）。

图3. rhAPN-sh的体外抗炎活性及生物分布研究。巨噬细胞中iNOS (A)和CD206 (B)的免疫荧光。标尺=100 μm。用Image J软件定量(C) iNOS和(D) CD206的荧光强度。数据以mean±S.E.M.表示(n = 4;*p <0.05, **p <0.01, ***p <0.001)。(E) rhapn -sh诱导的巨噬细胞表型极化。(F) ox- ldl诱导的Raw上rhAPN-sh的图像264.7巨噬细胞。(G)使用Image J软件对Oil Red O染色区域进行定量。标尺=50 μm。(H) rhAPN-sh的生物分布，小鼠灌胃给药cy7标记的rhAPN-sh，并在不同时间点（1,3,6 h）获得GIT的荧光图像。比例尺=2厘米。数据是以mean±S.E.M.表示(n = 3;*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001)。

进一步的体内实验研究表明：rhAPN-sh能够递送rhAPN通过恶劣的胃肠道环境到达结肠炎症部位，有效治疗小鼠溃疡性结肠炎，修复结肠杯状细胞丰度、隐窝完整性和紧密连接蛋白含量；微生物组学结果表明rhAPN-sh还可以增加小鼠肠道有益菌的丰度，降低有害菌的丰度，使其向健康菌群结构的方向发展（图3）。综上研究说明，家蚕丝腺生物合成的rhAPN-sh递送系统为临床治疗溃疡性结肠炎提供了蚕丝解决方案。

图4. 小鼠结肠病理切片分析。(A)各组H&E、PAS、AB和Masson染色结肠切片。比例尺=200 μm（H&E）。比例尺=100 μm （PAS）。比例尺=200 μm （AB）。比例尺=100 μm （Masson）。(B) H&E染色，(C) PAS染色，(D) AB染色组使用Image J软件。数据以平均值±S.E.M.表示(n = 3;*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001)。

西南大学为论文第一署名单位，王峰研究员为论文最后通讯作者，硕士生周虹吉（已毕业）为论文第一作者，夏庆友教授为本研究给予了重要指导。该研究得到了重庆市新重庆青年创新人才项目（CSTB2024NSCQ-QCXMX0017）等基金的大力支持。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.actbio.2025.07.030