[发明专利]具有转化尿素能力的乳酸乳球菌及其驯化方法与应用

说明书

【技术领域】：本发明属于生物及生物医药技术领域，特别涉及利用乳酸乳球菌治疗尿毒症。具体是驯化乳酸乳球菌，使其具备转化尿素能力的方法。

本发明涉及的驯化菌可以简单、有效地去除模拟尿毒症患者胃肠道中的尿素，从而达到减少患者体内尿素累积，治疗尿毒症的目的。

【背景技术】：尿毒症(uremia)，从字面意义上看，意味着血尿，最早是由Piorry教授用来描述肾衰竭的临床症状。尿毒症是与水盐、电解质、激素紊乱和机体代谢异常密切相关的临床综合症，并且与肾功能衰退同时发生。尿毒症主要是由慢性肾衰(CRF)、慢性肾病(ARF)或者严重的大面积急性肾衰竭引起的。

肾脏由上100万个极小的过滤单位所组成，主要功能包括过滤和排泄新陈代谢后的废物和多余的水分，调节水、盐、酸碱、离子平衡，制造红血球生长激素，调节活性维生素D及控制血压。许多原发性或继发性肾脏疾病患是肾结构和功能遭到损害，最终导致急性或慢性肾功能衰竭。其中慢性肾功能衰竭是一种渐进发展的疾患，其后果是引起一系列代谢紊乱和临床症状所组成的综合症。

尿毒症：即肾衰晚期，当肾功能衰竭进一步发展，残存的肾小球滤过率仅为正常的10％以下，残存肾单位＜10％，内生肌酐清除率＜10ml/min，血肌酐＞442μmol/L(5mg/dL)，血尿素氮＞21.4mmol/L(60mg/dL)，即出现明显的尿毒症(uremia)症候群，表现为全身多脏器功能衰竭，临床可表现为恶心呕吐、烦躁不安、血压增高、心慌、胸闷、不能平卧、呼吸困难、严重贫血、抽搐，严重者昏迷，以及水中毒、高血钾等电解质紊乱和代谢性酸中毒等，需要依靠透析维持生命。常可因高血钾、脑水肿、肺水肿、心功能衰竭而突然死亡。

尿毒症毒素学说认为，新陈代谢是维持生命的基本保障，而人体的肾脏在这种保障中起着不可替代的作用。因各种病因所造成的肾功能与结构的损伤，使得某些在正常情况下原本可以通过肾脏排泄的毒素在体内产生积累，造成了机体的一系列病理改变，甚至危及生命，这些物质就是所谓的尿毒症毒素。目前已经知道的尿毒症患者体液内约有200多种物质的浓度比正常人高，其中一些代谢产物经动物实验和临床观察证明是有毒的，可引起尿毒症的某些症状。

目前还没有查出某一种尿毒症毒素可以单独的引起所有尿毒症症状。各种尿毒症毒素，包括尿素、甲状旁腺激素(PTH)、β2球蛋白和聚多胺等都和尿毒症的临床症状有关。肾衰会引起很高的发病率和住院率，和高血压、冠心病、外周血管病变并列为四大疾病。

尿素(Urea)是最早被认定的一种尿毒症毒素，在体内的积蓄会引起一系列中毒症状，如疲劳，呕吐，嗜睡，头痛，皮肤瘙痒及出血。一直以来临床上把尿素作为尿毒症毒素的清除目标。对尿毒症的现有主要治疗手段主要包括手术治疗和血液净化疗法，即肾移植、腹膜透析和血液透析等。血液透析方法经过几十年的发展，技术成熟，疗效显著，但是治疗费用昂贵，很多患者得不到治疗。

口服制剂治疗尿毒症是近年来发展的一条新路。靠口服的化学吸附材料和离子交换材料，在患者消化道中吸收尿毒症毒素。氧化淀粉是最早用于治疗尿毒症的口服吸附材料，口服后与肠腔中尿素结合从粪便中排出，以减轻氮质血症。其中口服包醛氧化淀粉5～10g，每日2～3次，有一定治疗效果。缺点是：药量过大，服用不便，并且不能与碱性药物合用，否则会降低药效。

近年研究的新型口服制剂是工程化的大肠杆菌。转化了脲酶基因Klebsiella aerogenes的大肠杆菌Escherichia coli DH5，可以在大鼠肾衰模型中转化尿素。但是，Escherichia coli是条件致病菌，在应用时需要对细菌进行微囊化处理，转化尿素的能力不高，对胃肠环境的适应性较差。因此，为了能满足实际临床应用的需要，急需开发出能清除尿素、吸收尿素代谢产物、适应胃肠道环境、并且对人体安全无害的食用菌。

【发明内容】：本发明目的是提供一种具有转化尿素效能的乳酸乳球菌及其驯化的方法，使乳酸乳球菌能够转化尿素。

本发明的方法是尿素加压驯化，逐渐减少尿素之外的氮源，培养出能利用尿素、以尿素为氮源的工程菌。提高驯化菌的尿素转化活性，并且测试驯化菌在模拟胃肠环境中的生长和活性。为今后研发用于临床治疗的生物制剂、实现产业化打好基础。