高尿酸血症,作为一种常见的代谢性疾病,正悄然影响着越来越多现代人的健康。它不仅可能引发令人闻之色变的痛风,还与慢性肾病、高血压及心血管疾病等密切相关。不良饮食习惯、肥胖和高嘌呤摄入(如海鲜、啤酒等)都是其重要诱因。目前患者主要通过严格饮食控制或服用别嘌醇等药物来应对高尿酸血症,但前者难以坚持,后者则可能带来肝肾负担或其他严重副作用。如何安全、有效地控制尿酸,成为医学界和患者共同关注的问题。
2025年10月1日,华东师范大学生命科学学院、上海市调控生物学重点实验室叶海峰和管宁子团队在国际知名期刊Cell Reports Medicine上发表了题为" Designer probiotic-based living drugs for uric acid homeostasis control in hyperuricemic mice and rats "的研究论文,提出了一种新型的尿酸控制方式:他们成功设计出一种能够智能感知并调节尿酸水平的“侦察兵”益生菌,为高尿酸血症的干预提供了新思路。

智能基因回路:让细菌“看见”尿酸
研究团队利用细菌中天然响应尿酸的蛋白HucR,搭建了一套精密如电路板的遗传系统“PULSE”,并将其植入益生菌——Escherichia coli Nissle 1917 (EcN)中。这套系统使细菌化身“尿酸侦察兵”,可以实时监测周围环境中的尿酸浓度,并在必要时启动特定基因表达。

▲图1 PULSE 系统的设计与表征
“侦察兵”的行动力:感知-响应-降解,全程自动
当肠道内尿酸升高,PULSE系统立即被激活,指挥益生菌表达尿酸氧化酶,迅速降解过量尿酸。更重要的是,整个过程完全依赖生物自身的反馈调节:尿酸水平越高,酶表达量越大;一旦尿酸回归正常,反应即自动减弱。这种动态调节机制避免了药物过度使用可能带来的风险。

▲图2 尿酸响应的智能益生菌的开发
多重功效:稳控尿酸,保护肾脏
通过口服递送,这些智能益生菌可直达肠道——人体三分之一尿酸的排泄场所。它们在这里持续“巡逻”,精准调控,不仅有效降低血尿酸,还能减轻高尿酸对肾脏的损害,改善氧化应激和炎症状态。动物实验显示,其效果不逊于常规药物别嘌醇,且安全性更优。

▲图3 尿酸感应的智能益生菌用于高尿酸血症模型鼠的治疗机制示意图
未来的新可能
除了治疗功能,这项技术未来还有潜力拓展至尿酸监测和日常稳态维护,成为高风险人群和早期患者的新型健康管理策略。它展示了合成生物学在慢病干预中的独特优势:精准、自主、低副作用。
目前,该研究仍处于临床前阶段,但已为代谢性疾病的微生态治疗提供了扎实的科学基础。未来,随着更多研究和临床转化的推进,“尿酸侦察兵”有望真正步入日常生活,成为高尿酸血症患者个性化、智慧医疗的新选择。
附:
论文链接:https://www.cell.com/cell-reports-medicine/fulltext/S2666-3791(25)00452-5