在人体肠道这个复杂的微生态系统中，微生物的动态变化一直如“黑箱”般难以捕捉。尽管益生菌如大肠杆菌 Nissle 1917（EcN） 早已被证实具有优异的定植与拮抗病原体的能力，但其在宿主体内的实时行为却始终缺乏直观的研究工具。而今，随着荧光标记技术的突破，我们迎来了新一代“会发光”的益生菌——EcN-Fluc，它将带领我们走进一个“可视化”的微生物研究新时代。

研究背景：EcN—百年益生菌的科研基石

EcN 是迄今为止唯一被广泛认可为益生菌的大肠杆菌菌株，由德国医生 Alfred Nissle 于 1917 年从一名未发生腹泻的士兵粪便中分离得到。自 1917 年发现以来，其在调节肠道菌群、缓解炎症性肠病、腹泻及肠易激综合征等方面的功效已被大量临床研究证实。

EcN 益生制剂在临床上已被广泛应用于：

• 肠道疾病治疗：作为腹泻、炎症性肠病（IBD）、肠易激综合征（IBS）的辅助治疗手段

• 免疫调节：通过调节肠道菌群平衡，增强宿主免疫功能

• 病原体竞争：在肠道内与致病菌竞争定植位点，发挥生物拮抗作用

• 屏障保护：增强肠道上皮细胞屏障功能，降低肠道通透性

跨领域应用拓展

近年来，EcN的应用已超越传统肠道健康范畴：

• 生物工程载体：作为基因工程和合成生物学的重要底盘细胞

• 药物递送系统：开发成为口服药物靶向递送的活体载体

• 诊断工具：改造为生物传感器用于疾病早期诊断

• 营养保健品：作为功能性食品成分改善人群肠道健康

EcN、EcN - derived小细胞和EcN BGs的有效载荷递送^[1]

然而，传统研究方法只能通过取样、培养等“事后分析”手段来推测 EcN 在体内的行为，就像通过脚印来推测动物的行走路径，既不够精确，也缺乏实时性。这个瓶颈严重制约了我们对微生物-宿主互作机制的深入理解，也限制了 EcN 在更多创新领域的应用拓展。

技术突破：让益生菌“自带光源”

泓迅生物研发团队通过合成生物学手段，成功构建了新一代荧光标记益生菌——EcN-Fluc（质粒型和整合型）。该菌株在保留EcN全部益生特性的基础上，整合了完整的萤火虫荧光素酶luxABCDE基因簇，实现了微生物标记技术的重大突破。

过夜培养后菌株在黑暗环境中的发光图像（肉眼可见，手机拍摄）

小鼠体内的活体成像图像

相比传统标记方法，EcN-Fluc展现出多重优势：

• 自供能发光
  luxABCDE基因簇完整编码荧光素酶与底物合成途径，无需额外添加荧光素，也无需外部光源激发，降低成本、设备及操作复杂度。

• 实时动态监测
  发光信号与菌体活性高度相关，支持在肠道、肿瘤微环境等复杂体系中实现真正意义上的实时监测。

• 操作简便高效
  摆脱了繁琐的底物添加和样品处理步骤，大幅降低实验成本和时间投入。

• 高灵敏度与稳定性
  优异的信噪比确保即使在低菌量条件下也能获得可靠信号，为精确定量研究奠定基础，适用于高通量筛选、基因表达分析及毒性检测场景。

多场景应用：从基础科研到产业化开发

》科研工具— 洞察生命动态

EcN-Fluc 实现了对微生物行为的实时、活体、无创观测。研究人员可直观追踪菌株在肠道内的定植规律，解析微生物与宿主的相互作用机制，构建更可靠的活体成像模型，推动微生物组研究从“静态推测”迈向“动态监测”。

》工业质检— 优化生产流程

在益生菌发酵生产中，EcN-Fluc的发光强度直接反映菌体活性，支持在线、实时监控发酵进程，精准判断最佳收获时机。同时，该方法可快速评估终产品中活菌的数量与活性，为质量控制与货架期研究提供高效解决方案。

》生物医学— 加速疗法创新

作为靶向递送、工程菌疗法开发的理想工具，EcN-Fluc可用于实时验证工程菌在动物体内的分布与富集效果，无创评价炎症模型中菌株的存活与代谢状态，显著加速活体生物药的研究进程与转化效率。

EcN-Fluc的推出将帮助研究人员揭开微生物世界的更多秘密，推动益生菌研究从“黑箱操作”走向“透明观察”。正如早期使用者所言：“当我们第一次在活体动物中实时看到EcN的分布情况时，整个实验室都为之振奋。这不仅仅是技术突破，更是认知方式的革新。”

泓迅生物——微生物研究解决方案

作为合成生物学领域的创新者，泓迅科技不仅提供EcN-Fluc菌株，更致力于为研究人员提供全方位的技术支持：

• 定制化标记服务：针对不同研究需求，提供个性化的菌株标记方案

• 技术咨询与支持：配备专业团队，提供从实验设计到结果分析的全流程指导

• 配套试剂与设备：提供优化的培养基、保存试剂等配套产品

限时回馈

为庆祝 EcN-Fluc 的成功推出，泓讯生物特别推出回馈活动：

即日起至12月31日，购买 EcN-Fluc 即赠送野生型 EcN 菌株

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[1]Yu X, Lin C, Yu J, Qi Q, Wang Q. Bioengineered Escherichia coli Nissle 1917 for tumour-targeting therapy. Microb Biotechnol. 2020 May;13(3):629-636.

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