以肠治脑｜山东大学陈安静团队研发工程菌靶向干预胶质瘤新策略

近日，Chemical Engineering Journal（中科院1区Top，5年平均IF=13.5）在线发表了山东大学齐鲁医院神经外科陈安静研究员团队的研究论文“Engineered Escherichia coli Nissle 1917 carrying D-lactate dehydrogenase suppresses glioblastoma malignancy via gut-brain axis reprogramming”， 揭示D-乳酸作为胶质母细胞瘤（GBM）关键代谢物的病理作用，构建了表达D-乳酸脱氢酶的益生菌大肠杆菌Nissle 1917（EcN），通过口服脂质包被的工程菌高效清除体内D-乳酸，重塑肠 脑轴代谢微环境，抑制GBM生长，为GBM的代谢干预治疗提供了新策略。山东大学齐鲁医院陈安静研究员为论文通讯作者，博士后曹群和硕士研究生王甲正为共同第一作者。

研究背景

胶质母细胞瘤（GBM）是最常见且最恶性的原发性中枢神经系统肿瘤，具有高度免疫抑制的肿瘤微环境及有限的治疗手段。代谢重编程是GBM的核心特征之一，肿瘤来源的代谢物不仅提供能量，还作为信号分子驱动肿瘤进展与治疗抵抗。乳酸作为肿瘤代谢中枢代谢物，其两种对映异构体——L-乳酸与D-乳酸，在肿瘤中的差异化作用长期被忽视。目前绝大多数研究聚焦于L-乳酸，而D-乳酸在GBM中的作用机制及靶向价值尚不明确。

核心发现

胶质母细胞瘤（GBM）具有高度恶性和代谢重编程特征，但D-乳酸在其进展中的作用长期被忽视。该团队通过代谢组学及体内外模型证实，GBM中D-乳酸水平显著升高，并导致肠道屏障损伤及菌群失调。进一步从人和小鼠肠道菌群中筛选出高效代谢D-乳酸的细菌及高活性D-乳酸脱氢酶（LDHD），分子对接和点突变证实精氨酸残基是LDHD催化活性的关键位点。将其导入益生菌大肠杆菌Nissle 1917并经脂质膜包被，口服后可稳定定植于肠道，显著降低血清D-乳酸水平，恢复肠道菌群稳态，抑制原位GBM生长并延长荷瘤小鼠生存期。该研究首次将D-乳酸确立为GBM的可靶向代谢节点，构建口服工程化益生菌体系，研发基于肠脑轴的的非侵入性代谢干预新策略，相关技术已获国家发明专利授权。

https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.176246

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