肠道稳态，即肠道的健康平衡状态，由肠道屏障、肠道菌群与宿主免疫系统之间的复杂相互作用共同建立。在正常生理条件下，肠道屏障既能保证膳食营养物质的选择性通透，又能将肠道菌群与宿主免疫系统在物理层面隔离开来。同时，肠道菌群可主动塑造宿主免疫系统，并调控肠道屏障功能。

此外，宿主免疫系统可通过启动针对病原体的保护性免疫应答、维持对共生菌群和食物抗原的免疫耐受，进一步强化肠道屏障功能。通常，肠道受到外界刺激时，其稳态便可能遭到破坏。这种稳态失衡是多种疾病的标志性特征，常诱发炎症性肠病（IBD）、获得性免疫缺陷综合征、病毒性肝炎、肾损伤、糖尿病，甚至恶性肿瘤等疾病的发生发展。因此，能够恢复肠道稳态的干预策略对疾病治疗具有重要意义。

保护和恢复肠道稳态的传统方法，主要是通过小分子治疗药物或大分子生物制剂，对肠道菌群、肠道屏障或宿主免疫系统进行干预。此外，Janus激酶抑制剂、优特克单抗等生物制剂也已在临床上用于恢复肠道免疫稳态。但这些口服药物因在胃肠道管腔内的环境中易失活，普遍存在半衰期短的问题。

为解决这一难题，近年来研究人员开发出多种先进的药物修饰方法和递送系统。还有研究将亲水性多糖菊粉与疏水性化合物熊去氧胆酸结合，使其自组装为口服纳米载体，增强对T 细胞免疫的调控作用。

尽管这些方法取得了一定进展，但传统治疗药物仍因在肠道内的滞留能力有限，存在口服生物利用度整体偏低的问题。更重要的是，肠道稳态的维持高度依赖于肠道菌群、肠道屏障与宿主免疫系统三者间的多重相互作用，而传统药物难以实现对肠道稳态的全面恢复。

本研究构建了一种蒙脱土基口服发酵系统（MOFS），该系统可在肠道内持续原位合成有益生物产物，从而恢复肠道稳态。该系统的构建过程为：先通过阳离子置换作用将代谢底物负载于蒙脱土（MMT）的层间，再利用静电相互作用将与底物匹配的菌株吸附于蒙脱土上。

作为概念验证研究，本研究以色氨酸和乳果糖为代谢底物，以粪肠球菌（E. faecalis）为目标菌株构建了 MOFS；粪肠球菌是一种乳酸菌，可分别将色氨酸和乳果糖代谢为吲哚和乳酸。

图形摘要（摘自nature communications）

蒙脱土的水不渗透性使 MOFS 能耐受胃肠道的恶劣环境，其黏膜黏附能力又可让 MOFS 固定于肠道黏液层。这一特性不仅赋予 MOFS 较高的口服生物利用度，还能延长其在肠道内的滞留时间；同时，蒙脱土层间负载的色氨酸和乳果糖持续释放，加之粪肠球菌在其表面形成生物膜，可保证肠道内乳酸和吲哚的长效、高效合成。这些有益生物产物能协同调控肠道的菌群结构、黏膜免疫应答及屏障功能。

在白色念珠菌（C. albicans）感染相关的感染性肠炎和炎症性肠病两种小鼠模型中，MOFS 可通过恢复肠道稳态平衡有效缓解相关疾病症状。由于该系统可灵活利用阳离子置换和静电相互作用，搭载其他代谢底物和菌株，因此推测，MOFS 在原位生物合成多种治疗性产物、治疗不同疾病方面具有广阔的应用前景。