上海
近日，Chemical Engineering Journal（中科院1區Top，5年平均IF=13.5）在線發表了山東大學齊魯醫院神經外科陳安靜研究員團隊的研究論文“Engineered Escherichia coli Nissle 1917 carrying D-lactate dehydrogenase suppresses glioblastoma malignancy via gut-brain axis reprogramming”， 揭示D-乳酸作為膠質母細胞瘤（GBM）關鍵代謝物的病理作用，構建了表達D-乳酸脫氫酶的益生菌大腸桿菌Nissle 1917（EcN），通過口服脂質包被的工程菌高效清除體內D-乳酸，重塑腸 腦軸代謝微環境，抑制GBM生長，為GBM的代謝干預治療提供了新策略。山東大學齊魯醫院陳安靜研究員為論文通訊作者，博士后曹群和碩士研究生王甲正為共同第一作者。
研究背景
膠質母細胞瘤（GBM）是最常見且最惡性的原發性中樞神經系統腫瘤，具有高度免疫抑制的腫瘤微環境及有限的治療手段。代謝重編程是GBM的核心特征之一，腫瘤來源的代謝物不僅提供能量，還作為信號分子驅動腫瘤進展與治療抵抗。乳酸作為腫瘤代謝中樞代謝物，其兩種對映異構體——L-乳酸與D-乳酸，在腫瘤中的差異化作用長期被忽視。目前絕大多數研究聚焦于L-乳酸，而D-乳酸在GBM中的作用機制及靶向價值尚不明確。
核心發現
膠質母細胞瘤（GBM）具有高度惡性和代謝重編程特征，但D-乳酸在其進展中的作用長期被忽視。該團隊通過代謝組學及體內外模型證實，GBM中D-乳酸水平顯著升高，并導致腸道屏障損傷及菌群失調。進一步從人和小鼠腸道菌群中篩選出高效代謝D-乳酸的細菌及高活性D-乳酸脫氫酶（LDHD），分子對接和點突變證實精氨酸殘基是LDHD催化活性的關鍵位點。將其導入益生菌大腸桿菌Nissle 1917并經脂質膜包被，口服后可穩定定植于腸道，顯著降低血清D-乳酸水平，恢復腸道菌群穩態，抑制原位GBM生長并延長荷瘤小鼠生存期。該研究首次將D-乳酸確立為GBM的可靶向代謝節點，構建口服工程化益生菌體系，研發基于腸腦軸的的非侵入性代謝干預新策略，相關技術已獲國家發明專利授權。
https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.176246
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