CN112533616A - 改善铁代谢和肠道微生物组健康的组合物和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了包括表达铁蛋白的微生物的组合物。组合物还包括以表达铁蛋白的微生物和元素铁的干物质基础的按重量计至少3％的量的元素铁。还公开了包括组合物的可摄取物、饮食补充剂和药物组合物。还公开了包括向受试者施用组合物的治疗受试者的方法。还公开了改变受试者中肠道细菌微生物组的组成的方法，方法包括向受试者施用组合物。

Description

改善铁代谢和肠道微生物组健康的组合物和方法
交叉引用
本申请要求于2018年6月4日提交的题目为“Composition and Method forTreatment of Iron Deficiency(用于治疗铁缺乏的组合物和方法)”的美国临时申请号62/680,238的优先权。
技术领域
本公开涉及养分缺乏和随后的症状或疾病的管理，以及肠道微生物组的管理和调节。
背景技术
铁缺乏是全世界最常见和最普遍的营养失调，影响多达20亿人。铁是生命中最重要的非有机物质之一，在氧转运、短期氧存储和能量产生中起主要作用，这些是其在生物生理中的一些基本作用。铁吸收的缺乏或铁损失的过多导致血液和/或组织铁水平不理想，伴有多种症状。
当前的铁替代选项显然不足，并且对于身体铁缺乏的人迫切需要新的策略。对口服铁补充的不耐受是常见的，这在很大程度上是由于有问题的GI副作用。另外，许多(实际上大多数)患有铁缺乏的患者对口服铁剂治疗无应答，使他们铁缺乏。
每个个体具有个性化的胃肠道微生物组(本文也称为肠道微生物群系、肠微生物群系、微生物菌丛、肠道微生物组)，其包括估计有居住在消化道中的500至5000或更多种类的细菌、真菌、病毒、古细菌和其他微生物，多至100万亿个个体生物体，为宿主提供了许多有用的共生功能，例如，包括帮助消化、为结肠提供营养、产生维生素、调节免疫系统、帮助防御外源细菌、调节能量代谢以及作用于宿主和/或其他微生物群系的细胞或组织的代谢产物和信号传导分子的产生。已知在人体中和人体上发现的微生物菌丛失衡与包括胃肠道病症的各种疾病状态相关，但也与全身病症相关，例如过敏、自身免疫、CNS病症，肥胖症和对病原性感染的易感性。这些疾病和失调中的许多是显著地降低患者的生命质量，并最终可能致命的慢性病症。在肠道微生物组“紊乱”或破坏共生的情况下，微生物群系功能可丧失或错乱，导致对病原体的敏感性增加，包括新陈代谢特征改变，或诱发可导致局部或全身性炎症或自身免疫的促炎症性信号。正因如此，在微生物学领域中需要用于调节微生物组或治疗微生物组紊乱的新的且有用的方法。
发明内容
本文公开了包括(a)表达铁蛋白的微生物和(b)以表达铁蛋白的微生物和元素铁的干物质基础的按重量计至少3％的量的元素铁的组合物。
本文还公开了包括(a)表达铁蛋白的微生物和(b)以表达铁蛋白的微生物和元素铁的干物质基础的按重量计至少3％的量的元素铁的可摄取物。
还公开了包括(a)表达铁蛋白的微生物和(b)以表达铁蛋白的微生物和元素铁的干物质基础的按重量计至少3％的量的元素铁的饮食补充剂。
还公开了包括(a)表达铁蛋白的微生物和(b)以表达铁蛋白的微生物和元素铁的干物质基础的按重量计至少3％的量的元素铁的药物组合物。
还公开了治疗受试者的方法，其包括向受试者施用包括(a)表达铁蛋白的微生物和(b)以表达铁蛋白的微生物和元素铁的干物质基础的按重量计至少3％的量的元素铁的组合物。
还公开了改变受试者中肠道细菌微生物组的组成的方法，该方法包括向受试者施用包括(a)表达铁蛋白的微生物和(b)以表达铁蛋白的微生物和元素铁的干物质基础的按重量计至少3％的量的元素铁的组合物。
附图说明
图1A显示人H-铁蛋白的氨基酸序列(SEQ ID NO:1)。
图1B显示人H-铁蛋白的cDNA序列(SEQ ID NO:2)。起始(ATG)和终止(TAA)密码子是加粗的，并且BamHI(在序列的5'端处)和Xhol(在序列的3'端处)限制位点是加下划线的。
图2显示在酵母TDH3转录启动子的控制下，用于表达H-铁蛋白的基因盒的结构。H-铁蛋白ORF—编码人H-铁蛋白的开放阅读框；CYClter—来自酵母CYC1基因的转录终止子；实心矩形—IoxP位点；URA3—可选择标志物。
图3显示蛋白质印迹，证明转化的酵母中整合的染色体位点对重组H-铁蛋白的表达的影响。泳道1—RLK3190中的H-铁蛋白；泳道2和4—具有H-铁蛋白基因的其他染色体整合位点的酵母菌株中的H-铁蛋白；泳道3—RLK3177中的H-铁蛋白，其含有多拷贝，染色体外的质粒；泳道5—无样品；泳道6—纯化的加His标签的rH-铁蛋白；泳道7—分子量标志物。
图4是概括用于测试实施例1中的组合物A的实验方案的示意图。
图5是用于测试实施例1中的组合物A的实验的研究日程表。
图6是报告在提供了且消耗实施例1中的组合物A的受试者中测量的平均血红蛋白(g/dL)的图。
图7是报告在提供了且消耗实施例1中的组合物A的受试者中测量的平均总铁结合力(TIBC；pg/dL)的图。
图8是报告在提供了且消耗实施例1中的组合物A的受试者中运铁蛋白饱和度(％)(计算为血清铁/TIBC)的图。
图9是受试者在实施例1的时间过程中每天或每周完成的FACIT疲劳问卷。问卷在得到facit.org的许可下使用。
图10是报告在提供了且消耗实施例1中的组合物A的受试者中平均FACIT疲劳分数的图。
图11(A)-(F)是受试者在实施例1的时间过程中每周完成的SF-36问卷。
图12是报告在提供了且消耗实施例1中的组合物A的受试者中平均SF-36活力域分数的图。
图13是报告在提供了且消耗实施例1中的组合物A的受试者中平均SF-36疼痛分数的图。
图14是受试者在筛选(多达-4周)期间每天/每周(根据具体情况而定)，实施例1中第1-4周每天且然后第5-10周每周完成的胃肠症状问卷。
图15是报告在提供了且消耗实施例1中的组合物A的受试者中胃肠症状的图。报告的值是任何报告的症状的平均值，以给药后:给药前的比例表示。在第1周，指示每周每个受试者5.5833发生率的柱来自用FeSO4治疗的受试者中在Gastroenteral.2014 Jun 4：14：103中报告的数据。
图16是报告在第1至4周，实施例1中报告胃肠症状(筛选内增加％，第1周)的受试者的图。
图17是显示在提供了且消耗实施例1中的组合物A的受试者的肠道细菌微生物组中平均观察到的物种丰富性的图。
图18是显示在实施例1中的2周提供了且消耗组合物A的受试者的肠道细菌微生物组中的观察到的物种的富集强度(LDA评分)的图。
图19是显示在实施例1中的8周提供了且消耗组合物A的受试者的肠道细菌微生物组中的观察到的物种的富集强度(LDA评分)的图。
图20是显示提供了且消耗实施例1中的组合物A的受试者的粪便样品中克雷伯氏菌属(Klesiella)的相对丰度。
图21是显示在提供了且消耗实施例1中的组合物A的受试者的粪便样品中瘤胃梭菌属(Ruminiclostridium)的相对丰度的图。
图22是显示在提供了且消耗实施例1中的组合物A的受试者的粪便样品中瘤胃球菌科(Ruminococcaceae)DTU089的相对丰度的图。
图23是显示提供了且消耗实施例1中的组合物A的受试者的肠道细菌微生物组中梭菌属(Clostridium)的相对丰度的图。
图24是显示在提供了且消耗实施例1中的组合物A的受试者的肠道细菌微生物组中肠杆菌科(Enterobacteriaceae)的相对丰度的图。
图25是显示在提供了且消耗实施例1中的组合物A的受试者的肠道细菌微生物组中生物膜形成的图。
图26是显示在提供了且消耗实施例1中的组合物A的受试者的肠道细菌微生物组中细菌趋化作用的图。
图27显示(A)在提供了且消耗实施例1中的组合物A的受试者的肠道细菌微生物组中的生物膜形成和(B)在提供了且消耗实施例1中的组合物A的受试者的肠道细菌微生物组中的肠杆菌科的丰度。
图28是概括用于实施例32中的实验方案的示意图。
图29是报告在提供了且消耗实施例2中的组合物B的受试者中测量的平均血红蛋白(g/dL)的图。
图30是报告在提供了且消耗实施例2中的组合物B的受试者中测量的平均总铁结合力(TIBC；pg/dL)的图。
图31是报告在提供了且消耗实施例3中的组合物C的受试者中测量的平均血红蛋白(g/dL)的图。
详细描述
为了以下详细描述的目的，应当理解，除非明确地相反指出，否则本发明可以采取各种可替代的变型和步骤顺序。此外，除了在任何操作示例中或以其他方式指示以外，所有数字比如表达值、量、百分数、范围、子范围和份数的那些数字可以理解为如同以单词“约”开头，即使该术语没有明确地出现。相应地，除非有相反地指出，否则以下说明书和所附权利要求书中所示的数值参数是近似值，其可以根据本发明待获得的期望结果而变化。至少，并且不试图将等同原则的应用限制于权利要求的范围，每个数值参数至少应根据所报告的有效数字的数量并且通过应用普通的舍入技术来解释。在本文描述的封闭式或开放式数值范围的情况下，在数值范围内或由数值范围涵盖的所有数字、值、百分数、子范围和份数均应被认为是具体地包括在本申请的原始公开中且属于本申请的原始公开，如同这些数字、值、量、百分数、子范围和份数已被明确地以其整体写出。
尽管陈述本发明的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但是在具体的示例中陈述的数值被尽可能精确地报告。然而，任何数值都固有地含有某些误差，这些误差必定是由它们各自的测试测量中的发现的标准偏差引起的。
如本文使用的，除非另外指示，复数术语可涵盖其单数对应词并且反之亦然，除非另外指示。例如，尽管在本文中提及“一个”物种的酵母，但是可使用这些组分的组合(即，多种)。另外，在本申请中，除非另外具体地叙述，否则“或”的使用是指“和/或”，即使在某些情况下可明确地使用“和/或”。
如本文使用的，“包括”、“含有”和类似术语在本申请的上下文中理解为与“包含”是同义的，因此是开放式的并且不排除存在另外未描述和/或未叙述的元素、材料、成分和/或方法步骤。
如本文使用的，“由...组成”在本申请的上下文中理解为排除存在任何未指定的元素、成分和/或方法步骤。
如本文使用的，“基本上由……组成”在本申请的上下文中理解为包括所指定的元素、材料、成分和/或方法步骤以及实质上不影响所描述的基本和新颖特征的那些。
如本文使用的，“患者”或“受试者”表示动物，包括哺乳动物，包括人、犬、猫、牛、马、猪、灵长类和/或啮齿动物。
如本文使用的，“药物组合物”是指当适当地施用给受试者时，能够诱导治疗效果的任何化学或生物学组合物、材料、试剂等，包括以非活性形式及其活性代谢产物的组合物、材料、试剂等，其中这种活性代谢产物可在体内形成。
如本文使用的，“铁缺乏症”包括与铁缺乏、铁摄取和/或铁代谢有关的失调或疾病，并且包括已知得到功能性铁缺乏、铁缺乏、贫血和铁缺乏贫血促进的失调、疾病或症状；即，铁缺乏可采取各种形式。如本文使用的，“功能性铁缺乏”指其中受试者具有20％-50％的TSAT和/或50ng/mL至700ng/mL的血清铁蛋白浓度，但是基于对与健康有关的生命质量问卷的答复，其展现出疲劳的症状或通常与和铁缺乏、铁摄取和/或铁代谢有关的失调或疾病相关的其他症状的病症。这些症状包括头晕、低血压、心律加快和心悸、呼吸急促、皮肤苍白或泛黄、头痛等。如本文使用的，“铁缺乏”指其中受试者具有<20％的TSAT且<50ng/mL的血清铁蛋白浓度；基于对与健康有关的生命质量问卷的答复，受试者可展现出通常与和铁缺乏、铁摄取和/或铁代谢有关的失调或疾病相关的症状的病症。贫血指其中受试者具有<13g/dL的血红蛋白浓度；基于对与健康有关的生命质量问卷的答复，受试者可展现出通常与和铁缺乏、铁摄取和/或铁代谢有关的失调或疾病相关的症状的病症。如本文使用的，“铁缺乏性贫血”指其中受试者具有<20％的TSAT、<50ng/mL的血清铁蛋白浓度和<13g/dL的血红蛋白浓度；基于对与健康有关的生命质量问卷的答复，受试者可展现出通常与和铁缺乏、铁摄取和/或铁代谢有关的失调或疾病相关的症状的病症。铁缺乏症的示例包括由不足的饮食摄入或铁吸收引起的铁缺乏。铁缺乏症可与例如，营养不良、妊娠(包括产后时期)、大量子宫出血、慢性疾病(包括慢性肾疾病)、癌症、肾透析、胃旁路、多发性硬化、不安定腿综合征、糖尿病(例如I型和II型糖尿病)、胰岛素抗性和注意力不足症有关。
如本文使用的，“肠道微生物组失调”是指患者或受试者的微生物组的失衡。特别地，肠道微生物组失调指负面影响肠道微生物组的细菌属，比如，例如克雷伯氏菌属(Klebsiella)、肠杆菌目(Enterobacteriales)、肠杆菌科(Enterobacteriaceae)，梭菌属(Clostridium)、厌气孢杆菌属(Anaerosporobacter)和/或Pygmaiobacter的相对丰度升高。
如本文使用的，“治疗”、“处理”或“在治疗”是指向患者或受试者提供治疗性、预防性或防止性措施，旨在防止患者或受试者经历的病理或症状发展或者改变所述病理或症状，比如，例如由失调引起的病理或症状，其可包括铁缺乏症或肠道微生物组失调。施用给患者或受试者的“治疗”可实现患者或受试者在治疗的病症的任何临床上地或定量地可测量的减轻直至或包括完全消除。因此，“治疗”是指治疗性处理和预防性或防止性措施。“治疗”也可被指定为姑息护理。需要治疗的人包括已经患有一种或多种铁缺乏症的人以及待预防的铁缺乏症的人。
如本文使用的，“饮食管理”是指通过施用医学食品、食品成分或饮食补充剂对病症的治疗。
如本文使用的，“可摄取物”是指能够口服地摄入身体内。
如本文使用的，“盐”指由金属阳离子和非金属阴离子组成且具有零的总电荷的离子化合物。盐可以是水合的或无水的。
如本文使用的，关于本发明的组合物，“干物质”是指具有基于组合物的总重按重量计不大于10％水的组合物。
如本文使用的，“干物质基础”是指通过根据干物质含量表达组分的浓度来表达组合物中组分的浓度的方法。
如本文使用的，“不良事件”是指在消耗本发明的组合物的受试者中发生的任何不幸的医学事件，并且不一定与这种治疗具有因果关系。
如本文使用的，“运铁蛋白饱和度(TSAT)”是指血清铁与总铁结合力(TIBC)的比例。
如本文使用的，“总铁结合力”或“TIBC”是指可与血清蛋白质结合的铁的总量。
如本文使用的，“16S rRNA基因”是指在所有已知的细菌物种中保守的DNA部分，其含有允许在环境样品中进行细菌鉴定的可变区。
如本文使用的，“α多样性”是指通过评估物种丰富性或样品中独特细菌物种的数量，和物种均匀度或样品中每种细菌物种丰度分布来评价每个环境样品中细菌多样性的度量。
如本文使用的，“β多样性”是指通过评估每个环境样品的细菌株落之间的系统发生距离来评价环境样品之间细菌多样性的度量。
如本文使用的，“生物信息学”是指包括计算科学和生物技术二者的研究方法。
本文使用的，“QIIME 2”指用于分析终端内微生物丰度数据的数据分析包。
如本文使用的，“物种丰富性”是指群体内独特物种的数量。
如本文使用的，“类群”是指任何等级，比如种、科或纲的分类学群组。
根据本发明，本文公开了包括下述，或基本上由下述组成，或由下述组成的组合物：(a)表达铁蛋白的微生物和(b)以表达铁蛋白的微生物和元素铁的干物质基础的按重量计至少3％的量的元素铁。
根据本发明，还本文公开的了包括下述，或基本上由下述组成，或由下述组成的可摄取物：(a)表达铁蛋白的微生物和(b)以表达铁蛋白的微生物和元素铁的干物质基础的按重量计至少3％的量的元素铁。可摄取物可以是食品、医学食品、食品成分或其组合。
根据本发明，还公开了包括下述，或基本上由下述组成，或由下述组成的饮食补充剂：(a)表达铁蛋白的微生物和(b)以表达铁蛋白的微生物和元素铁的干物质基础的按重量计至少3％的量的元素铁。
还公开了包括下述，或基本上由下述组成，或由下述组成的药物组合物：(a)表达铁蛋白的微生物和(b)以表达铁蛋白的微生物和元素铁的干物质基础的按重量计至少3％的量的元素铁。
还公开了包括下述，或基本上由下述组成，或由下述组成的用于治疗受试者的方法：向受试者施用包括下述，或基本上由下述组成，或由下述组成的组合物：(a)表达铁蛋白的微生物和(b)以表达铁蛋白的微生物和元素铁的干物质基础的按重量计至少3％的量的元素铁组合物。
还公开了改变受试者中肠道细菌微生物组的组成的方法，方法包括下述，或基本上由下述组成，或由下述组成：向受试者施用包括下述，或基本上由下述组成，或由下述组成的组合物：(a)表达铁蛋白的微生物和(b)以基于表达铁蛋白的微生物和元素铁的干重按重量计至少3％的量的元素铁。
可使用任何营养的、非病原的或可摄取的微生物。如本文使用的，“非病原的”是指微生物不能引起疾病。微生物可为了铁补充的目的特异地生长或其可以是另一过程(例如，发酵)的产物。
本发明中使用的微生物的合适的示例包括但不限于真菌、藻类、细菌、原生动物、病毒、微观蠕虫、微生物或其组合。例如，适于铁的营养补充的重组微生物菌株可以存储以对包括人的哺乳动物具有高生物利用度的形式的铁，比如符合人消耗的一般认为安全(Generally Regarded AsSafe，GRAS)要求的那些铁。可用于产生治疗性化合物的过程的其他微生物还可使用在本发明的组合物中。真菌可以是，例如酵母。酵母的非限制性示例包括酵母菌属的多个物种，比如酿酒酵母(S.cerevisae)、清酒酵母(S.sake)、葡萄酒酵母(S.ellipsoidens)和粟酒彭贝裂殖酵母(S.pombe)和毕赤酵母(Pichia)属的多个物种。酵母的其他非限制性示例包括球拟酵母(Torulopsi)属的多个物种，比如产朊球拟酵母(T.utilis)。藻类的非限制性示例包括衣藻(Chlamydomonas)属的多个物种和细菌的非限制性示例包括乳球菌(Lactococcus)属的多个物种。微生物可含有可有助于本发明的组合物的重量的杂质，但是这些重量从组合物的总干物质重量排除。
如以上提到的，微生物表达铁蛋白。合适的铁蛋白包括哺乳动物H-铁蛋白亚单位。H-铁蛋白亚单位可以是人H-铁蛋白(FTH1)(SEQ ID NO:1；参见图1A；还参见图1B)。H-铁蛋白还可以是人H-铁蛋白的天然存在的或合成的同系物或变体。H-铁蛋白同系物可与人H-铁蛋白具有80％至100％序列同一性，比如与人H-铁蛋白至少80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％序列同一性并且保持结合铁和形成多亚单位铁蛋白-铁络合物的能力(以下描述的)，但是可以经突变以提供改变铁和铁蛋白之间的结合和解离力。任选地，铁蛋白可进一步包括L-铁蛋白。例如，铁蛋白亚单位可包括与L-铁蛋白相比至少20％H-铁蛋白，比如与L-铁蛋白相比约20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或100％H-铁蛋白。任选地，所有铁蛋白亚单位(即100％的铁蛋白亚单位)可以是H-铁蛋白。
根据本发明，H-铁蛋白可以是重组H-铁蛋白。例如，H-铁蛋白可以是包括在合适的启动子的控制下编码H-铁蛋白的多核苷酸序列的微生物菌株中产生的人H-铁蛋白或其同系物。铁蛋白的表达可以是染色体外的(附加体的)或可以是染色体整合的。
例如，微生物可以是从染色体整合的H-铁蛋白表达盒表达铁蛋白的重组微生物菌株。编码H-铁蛋白的序列放置在铁-存储表达盒中合适的酵母启动子的控制下以产生足够高水平的铁-存储蛋白质用于酵母来用作铁补充的合适媒介物。合适的酵母启动子是本领域已知的并且包括诱导高水平的组成型表达的启动子和通过环境条件调节其表达的启动子。另外，可进一步操作酵母的遗传构成以实现各种潜在地有利的结果。例如，可操作蛋白水解以增强铁-存储蛋白质的稳定性或铁转运机制，包括但不限于细胞表面、液泡或线粒体的那些，可经操作以实现期望的结果比如改变特定细胞区室中的铁浓度。另外，可以其他方式改变酵母以操作铁-存储蛋白质或细胞区室中铁的水平。可通过将已知的量的铁化合物添加至酵母生长的培养基中来调节酵母的铁含量。使用重组酵母，可通过包括但不限于酵母的消耗或摄入的许多方式中的任一种来完成对人和其他动物的铁补充。酵母可为了铁补充的目的特异地生长或它们可以是另一工过程(例如，发酵)的副产物。
本发明的组合物可任选地进一步包括第二微生物。如本文使用的，关于微生物的术语“第二”指分离且不同的微生物并且不必需是指仅存在两种微生物。第二微生物可包括任何以上讨论的微生物。第二微生物可包括表达铁蛋白的微生物、不表达铁蛋白的微生物或其组合。第二微生物可另外地或可替代地包括益生菌。
本发明的组合物可任选地进一步包括促进肠道微生物组中有益细菌的生长的益生元。
本发明的组合物也包括元素铁。元素铁可形成具有以上所述的铁蛋白的铁蛋白-铁络合物。元素铁的来源可以是铁盐、有机铁络合物、元素铁纳米颗粒或其组合。合适的铁盐的示例包括但不限于硫酸铁。如本文使用的，“含铁络合物”或“铁络合物”是含有以(II)或(III)氧化态的铁，与有机化合物络合的化合物。合适的铁络合物的示例是包括但不限于铁聚合物络合物、铁碳水化合物络合物和铁氨基聚糖络合物。这些络合物是在商业上可获得的和/或可通过本领域已知的方法合成。铁碳水化合物络合物的合适的非限制性示例包括铁糖络合物、铁寡糖络合物和铁多糖络合物，比如羧基麦芽糖铁、蔗糖铁、多异麦芽糖铁(葡聚糖铁)、多麦芽糖铁(糊精铁)、葡萄糖酸酯铁、山梨醇铁和氢化葡聚糖铁，其可进一步与其他化合物，比如山梨糖醇、柠檬酸和葡糖酸络合(例如糊精-山梨糖醇-柠檬酸铁络合物和蔗糖-葡糖酸铁络合物)，及其混合物。合适的铁氨基聚糖络合物的非限制性示例包括硫酸软骨素铁、硫酸皮肤素铁、硫酸角质素铁，其每一种可进一步与其他化合物络合，及其混合物。铁氨基聚糖络合物的示例包括但不限于透明质酸铁、铁蛋白质络合物及其混合物。
元素铁可以以表达铁蛋白的微生物和元素铁的干物质基础的按重量计至少3％，比如按重量计至少5％，比如按重量计至少5.5％的量存在于组合物中，并且可以以表达铁蛋白的微生物和元素铁的干物质基础的按重量计不大于15％，比如按重量计不大于10％，比如按重量计不大于8％的量存在。元素铁可以以表达铁蛋白的微生物和元素铁的干物质基础的按重量计3％至按重量计15％，比如按重量计5％至按重量计10％，比如按重量计5.5％至按重量计8％的量存在于组合物中。
元素铁可以以至少13mg，比如至少50mg、至少75mg的量存在于在组合物中，并且可以以不大于1000mg，比如不大于700mg，比如不大于300mg的量存在。元素铁可以以13mg至1000mg、50mg至700mg，比如75mg至300mg的量存在于在组合物中。
根据本发明，至少60％的元素铁可与铁蛋白络合，比如至少75％的元素铁和100％的元素铁可与铁蛋白络合，比如不大于90％。根据本发明，60％至100％的元素铁可与铁蛋白络合，比如75％至90％。
本文所述的任何组合物可包括在可摄取物品中。在示例中，微生物可包括在可摄取物品中。例如，可摄取物品可以是医学食品、食品、食品成分或其组合。在其他示例中，本文所述的任何组合物可以以栓剂的形式。在其他示例中，本文所述的任何组合物可以是饮食或营养补充剂。在其他示例中，本文所述的任何组合物可以是药物组合物。
本文所述的组合物可以以干燥粉末、液体中干燥粉末的分散体，体中干燥粉末的悬浮液、栓剂、泡沫灌肠剂、液体灌肠剂等的形式并且可以以待口服地或直肠地施用的方式配制。本发明的组合物可包括药学上可接受的载体或稀释剂(本文所述的)以形成溶液、分散体、乳液、微乳液、悬浮液、糖浆剂、酏剂等，使得材料可被吞食或被咳出。可包括pH调节剂(即，酸或碱)以调节pH至合适的水平，和/或可包括抗细菌剂和抗真菌剂以防止微生物的活动。药物组合物也可包括控制或减缓试剂从身体释放的制剂。在一些情况下，药物组合物可被包括在分配器，比如注射器、给药小瓶等中。
可摄取稀释剂或载体的示例是糖比如单糖、二糖等，赋形剂比如可可脂和蜡，油比如花生油、棉籽油、红花油、芝麻油、橄榄油、玉米油和大豆油；二元醇比如丙二醇；酯比如油酸乙酯和乙基月桂酸酯；琼脂；缓冲剂比如氢氧化镁和氢氧化铝；藻酸；无热原水；等渗盐水；林格氏溶液；乙基醇；磷酸缓冲剂溶液；其他无毒的相容的润滑剂比如月桂基硫酸钠和硬脂酸镁；着色剂、释放剂、涂层剂、防腐剂和抗氧化剂，根据配方师的判断。
本文所述的组合物可从加压的容器排出，或可以以粉末、细粒或锭剂的形式。合适的粘结剂和填充剂的示例包括但不限于硬脂酸镁、微晶纤维素、纤维素凝胶、纤维素胶、羧甲基纤维素、木浆、大豆卵磷脂、甘氨酸、谷氨酸钠、植物蛋白、海草或提取物、角叉菜胶或其组合。
如本文使用的，术语“药学上可接受的”是指对于药学和兽医领域中的使用可接受，与制剂的其他成分相容，并且无毒或没有与合理的获益/风险比不可接受的相称。如本文使用的，“药学上可接受的载体”包括任何和所有溶剂、稀释剂或其他液体媒介物，分散或悬浮助剂、表面活性剂、等渗剂、增稠和乳化剂、稳定剂、防腐剂、固体粘结剂、润滑剂等，如适合于所需特定的剂型。Remington’s Pharmaceutical Sciences Ed.By Gennaro，MackPublishing，Easton，PA 1995提供了在配制药物组合物中使用的各种载体和用于其制备的已知技术。
技术人员理解，各种因素影响有效地治疗患者所需的剂量，并且因此剂量和施用可由主治医生考虑到待治疗的患者进行选择，并且可针对活性剂的足够水平或维持期望的效果进行调节。可考虑的其他因素包括疾病状态的严重程度，例如疾病的中期或晚期；患者的年龄、体重、性别和总体健康状况；施用的饮食、时间和频率；铁缺乏的形式；施用的途径；药物组合；反应敏感性；先前的治疗和对疗法的耐受/应答。药物组合物可例如每30分钟、每小时或每天；每天多次；每周，每周多次；每两周；每月等施用。
本发明的活性剂可用于治疗本文公开的任何疾病、失调等并且可以以合适于待治疗的患者或受试者的治疗有效量施用。如上所述，本发明的组合物的治疗量可由主治医生在合理的医学判断和经验的范围内决定。对于活性剂，治疗有效量可在细胞培养测定中或在动物模型比如小鼠、大鼠、兔子、狗或猪中初步评估。可使用动物细胞模型以实现或确定期望的浓度和总给药范围和施用的途径，其可用于确定对人施用的剂量和途径的使用范围。进一步，临床研究和个体患者应答可确定推荐的治疗剂量。
本文所述的组合物之一的治疗有效量可以以每剂量至少13mg的元素铁，比如每剂量至少50mg，比如每剂量至少75mg的剂量水平施用，并且可以以每剂量不大于1000mg，比如每剂量不大于700mg，比如每剂量不大于300mg的剂量水平施用。本文所述的组合物之一的治疗有效量可以以每剂量13mg至1000mg的元素铁，比如每剂量50mg至700mg，比如每剂量75mg至300mg的剂量水平施用。如本文描述的，剂量水平可以以施用至受试者或患者的单剂量施用，或通过多次施用达到一天过程中的剂量水平。剂量水平也可以是每周多次、每周、每两周或每月施用的而施用的铁的总量，施用之间由数日分开，其中剂量以以上所述每天平均的剂量水平施用铁。
如以上提到的，本文所述的方法一般包括向受试者施用本文所述的任何组合物。方法可包括下述，或基本上由下述组成，或由下述组成：施用包括下述，或基本上由下述组成，或由下述组成的组合物：(a)表达铁蛋白的微生物和(b)以表达铁蛋白的微生物和元素铁的干物质基础的按重量计至少3％的量的元素铁；其中至少60％的元素铁与铁蛋白络合。例如，本文公开了治疗受试者的方法，包括向受试者施用本文所述的任何组合物。施用可包括向受试者施用治疗有效量的至少一种本文所述的组合物。如本文使用的，术语“治疗有效量”是指示用于治疗(即，调节或减轻铁缺乏的症状或病症)，同时不超过可导致不良效果的量的组合物的量。治疗有效量可在治疗的过程内增加或减少。用于评价治疗性处理的有效性或毒性的方法对本领域技术人员是已知的，例如ED50(剂量在群体的50％中是治疗有效的)和LD50(剂量对50％的群体是致死的)。有毒与治疗效果的剂量比例是治疗指数，并且其表示为比例，LD50/ED50。注意，ED50和LD50可随着受试者的年龄或病症而改变。
组合物可以以同时地或依次地施用的单剂量或多剂量(即，第一、第二、第三等剂量)施用，使得施用第一剂量的组合物，随后施用第二剂量的组合物，或反之亦然。当第一和第二剂量依次施用时，方法可包括在施用剂量组合物之间等待一段时间。第一、第二、第三等剂量可包括相同或不同量的元素铁。如本文使用的，术语“依次”指施用本发明的第一剂量的组合物，随后施用本发明的第二剂量的组合物的治疗方案。如本文使用的，术语“同时”指施用本发明的第一剂量的组合物和施用本发明的第二剂量的组合物，其中第一和第二剂量是分开的并且在基本上相同时间施用。
根据本发明，可通过向受试者施用本文所述的任何组合物，比如施用治疗有效量的本文所述的任何组合物来治疗受试者的铁-缺乏。例如，治疗受试者的方法可包括下述，或基本上由下述组成，或由下述组成：向受试者施用包括下述的组合物：(a)表达铁蛋白的微生物和(b)以基于表达铁蛋白的微生物和元素铁的干重按重量计至少3％的量的元素铁。施用可包括口服施用或直肠施用。受试者可在施用之前确定具有以下至少一种：功能性铁缺乏；铁缺乏；贫血；铁缺乏性贫血或肠道微生物组失调。
根据本发明，测量TSAT、血清铁蛋白和/或血红蛋白浓度和/或进行健康评估，比如通过受试者完成与健康有关的生命质量问卷。这种问卷的示例包括FACIT疲劳分数(mw.facit.org)和SF-36问卷(www.rand.org)。施用本发明的组合物的推荐可基于％TSAT、血清铁蛋白浓度、血红蛋白浓度的存在，和/或基于对与健康有关的生命质量问卷的答复分数，比如SF-36活力域分数、SF-36疼痛分数和/或FACIT疲劳分数。随后可施用本发明的组合物，比如治疗有效量，以治疗铁缺乏症。
根据本发明，可以通过向受试者施用任何本文所述的组合物来改变受试者中肠道细菌微生物组的组成。例如，改变受试者中肠道细菌微生物组的组成的方法可包括下述，或基本上由下述组成，或由下述组成：向受试者施用包括下述的组合物：(a)表达铁蛋白的微生物和(b)以基于表达铁蛋白的微生物和元素铁的干重按重量计至少3％的量的元素铁。施用可包括口服或直肠施用。可施用本发明的组合物，比如治疗有效量，以治疗肠道微生物组失调。
改变受试者中肠道细菌微生物组的组成的方法可包括调节受试者的肠道中伽马变形菌纲细菌和/或梭菌细菌的相对丰度。伽马变形菌纲细菌包括来自肠杆菌目、肠杆菌科和/或克雷伯氏菌属的细菌。梭菌纲细菌包括来自梭菌属、厌氧孢杆菌属和/或Pygmaiobacter属的细菌。如以下实施例中描述的，伽马变形菌纲细菌和/或梭菌纲细菌的相对丰度可由线性判别分析确定的减少至少-2。
改变受试者中肠道细菌微生物组的组成的方法可包括调节受试者的肠道中丹毒丝菌(Erysipelotrichia)纲细菌和/或梭菌纲细菌的相对丰度。丹毒丝菌纲细菌包括来自丹毒丝菌目(Erysipelotrichales)、丹毒丝菌科(Erysipelotrichaceae)、Candidatus属和/或Stoquefichus种的细菌。梭菌纲细菌包括来自瘤胃球菌科(Ruminococcaceae)的细菌。如以下实施例中描述的，丹毒丝菌纲细菌和/或梭菌纲细菌的相对丰度可以由线性判别分析确定的增加至少+2。
改变受试者中肠道细菌微生物组的组成的方法可包括减少受试者的肠道中的生物膜形成。如以下实施例中描述的，生物膜形成的减少可由PICRETSt分析确定。
改变受试者中肠道细菌微生物组的组成的方法可包括减少受试者的肠道中的细菌趋化作用。如以下实施例中描述的，细菌趋化作用的减少可由PICRETSt分析确定。
本发明的任何方法可包括下述，或基本上由下述组成，或由下述组成：
(a)通过以下至少一种鉴定适于或需要通过本发明的组合物的治疗的受试者：(i)TSAT小于20％和/或血清铁蛋白小于50ng/mL；(ii)血红蛋白小于13g/dL；和/或(iii)基于对与健康有关的生命质量问卷的答复通常与和铁缺乏、铁摄取和/或铁代谢有关的失调或疾病相关的症状；
(b)向患者施用包括下述，或基本上由下述组成，或由下述组成的组合物：(i)表达铁蛋白的微生物和(ii)以表达铁蛋白的微生物和元素铁的干物质基础的按重量计至少3％的量的元素铁；和
(c)评估组合物的治疗有效性和/或耐受性。
本发明的任何方法可包括下述，或基本上由下述组成，或由下述组成：
(a)通过以下至少一种鉴定适于或需要通过本发明的组合物的治疗的受试者：(i)TSAT小于20％和/或血清铁蛋白小于50ng/mL；(ii)血红蛋白小于8g/dL；和/或(iii)基于对与健康有关的生命质量问卷的答复通常与和铁缺乏、铁摄取和/或铁代谢有关的失调或疾病相关的症状；
(b)向受试者施用包括下述，或基本上由下述组成，或由下述组成的组合物：以每剂量至少13mg的元素铁的剂量水平的本发明的组合物之一；和
(c)评估组合物的治疗有效性和/或耐受性。
评估治疗有效性和/或耐受性的步骤可包括评估本文所述的任何血液测量和/或评估受试者对本文所述的任何定性问卷的答复。
任何本发明的方法可进一步包括饮食管理。在示例中，通过方法治疗的受试者不是铁缺乏的。在示例中，通过方法治疗的受试者患有铁缺乏症。铁缺乏症可以是功能性铁缺乏、铁缺乏、贫血或铁缺乏性贫血。
本发明基于令人吃惊的发现，使用微生物作为对于受试者有生物利用度的铁蛋白/铁络合物的表达平台，补充铁、改善微生物组、改善生命质量和避免接收常规的治疗比如FeSO4的患者通常经历的许多剧烈的胃肠(“GI”)副作用。根据本发明的方法接收使用本发明的组合物的治疗的患者或受试者可经历定量改善(包括增加血红蛋白浓度和减少总铁结合力)以及对通过增加FACIT疲劳问卷、SF-36身体的疼痛问卷和SF-36活力问卷所证实的患者或受试者经历的生命质量的定性改善。此外，令人吃惊地发现，通过接收治疗的患者或受试者所报告的，患者或受试者不经历或减少经历与其他铁补充剂，比如硫酸铁相关的胃肠副作用。发明人已经令人吃惊地发现，缺乏胃肠副作用可能是由于根据本发明的方法使用本发明的组合物的治疗对患者或受试者的微生物组的令人吃惊地正面效果。发明人已经通过在治疗之前、期间和之后评价患者或受试者的微生物组证实了这些令人吃惊的结果。令人吃惊地发现，治疗不负面地影响患者或受试者的微生物组的细菌物种丰富性，同时增加不负面地影响肠道微生物组(例如，Candidatus、丹毒丝菌目、丹毒丝菌纲、丹毒丝菌属和/或瘤胃球菌科)的细菌属的物种的相对丰度，同时减少负面地影响肠道微生物组(例如，克雷伯氏菌属、肠杆菌目、肠杆菌科、梭菌属、厌氧孢杆菌属和/或Pygmaiobacter)的细菌属的物种的相对丰度。因此，根据本发明的方法使用本发明的组合物的治疗令人吃惊地除了改善患者或受试者的铁缺乏症的定量和定性量度，改善了患者或受试者的总体肠道微生物组。例如，根据本发明，施用本文所述的任何组合物之后，至少1周，比如至少2周，比如至少4周，比如至少6周，比如至少8周，比如至少10周，比如至少12周：
(a)受试者的肠道中平均观察到的细菌物种丰富性与施用之前受试者的肠道中平均观察到的细菌物种丰富性基本上相同，其中对于细菌物种丰富性的“基本上相同”是指相对于平均观察到的细菌物种基线小于20％改变；
(b)受试者的肠道中克雷伯氏菌属、肠杆菌目、肠杆菌科、梭菌属、厌氧孢杆菌属和/或Pygmaiobacter的相对丰度是由线性判别分析确定的至少-2；
(c)受试者的肠道中Candidatus、丹毒丝菌目、丹毒丝菌纲、丹毒丝菌属和/或瘤胃球菌科的相对丰度是由线性判别分析确定的至少+2；
(d)由PICRUSt分析确定的受试者的肠道中生物膜形成(cpm)的水平相对于施用之前的水平减少至少1％，比如减少至少2％，比如减少至少3％，比如减少至少4％；
(e)由PICRUSt分析确定的受试者的肠道中生物膜形成(cpm)的水平相对于施用之前的水平减少至少50cpm，比如减少至少100cpm，比如减少至少300cpm，比如减少至少400cpm；
(f)由PICRUSt分析确定的受试者的肠道中预测的细菌趋化作用相对于施用之前预测的水平减少至少1％，比如减少至少5％，比如减少10％，比如减少20％；
(g)由PICRUSt分析确定的受试者的肠道中预测的细菌趋化作用相对于施用之前预测的cpm减少至少200cpm，比如减少至少300cpm，比如减少至少500cpm，比如减少至少700cpm；
(h)受试者的血红蛋白浓度相对于施用之前血红蛋白浓度增加至少1％，比如增加至少2.5％，比如增加至少5％，比如增加至少7.5％；
(i)受试者的血红蛋白浓度相对于施用之前血红蛋白浓度增加至少0.1g/dL，比如增加至少0.3g/dL，比如增加至少0.5g/dL，比如增加至少1.0g/dL；
(j)受试者的总铁结合力相对于施用之前总铁结合力减少至少2.5％，比如减少至少5％，比如减少至少7.5％，比如减少至少10％；
(k)受试者的总铁结合力相对于施用之前总铁结合力减少至少40μg/dL，比如减少至少60μg/dL；
(l)受试者的FACIT疲劳分数相对于施用之前FACIT疲劳分数增加至少3分；
(m)受试者的SF-36身体的疼痛分数相对于施用之前SF-36身体的疼痛分数增加至少5分；
(n)受试者的SF-36活力分数相对于施用之前SF-36活力分数增加至少5分；和/或
(o)每周受试者的胃肠症状的平均发生率与施用之前每周受试者的胃肠症状的平均发生率相比由定性评级量表确定的增加小于两倍。
不受理论约束，假设与铁蛋白络合的铁被还待鉴定的铁蛋白受体螯合并且主动地运输跨过肠道，避免了许多常规的铁补充剂的副作用，常规的铁补充剂以已知吸收不良的、更有毒的Fe+2状态递送铁，并且促进肠道中铁清除细菌(铁载体)的快速扩张，导致GI不适。
通过考虑以下举例说明性实施例，将理解本发明的其他方面和优点。实施例不以任何方式解释为限制本发明的范围。根据本公开内容，本领域技术人员应理解，可以在不背离本发明的精神和范围的情况下，在公开的特定实施方式中进行改变并且仍可获得类似或相似的结果。
方面
方面1.一种组合物，包括(a)表达铁蛋白的微生物和(b)元素铁。
方面2.根据方面1的组合物，其中元素铁以表达铁蛋白的微生物和元素铁的干物质基础按重量计至少3％的量存在。
方面3.根据方面1或2的组合物，其中至少60％的元素铁与铁蛋白络合。
方面4.根据以上方面中任一项的组合物，其中铁蛋白包括哺乳动物H-铁蛋白或其同系物。
方面5.根据方面4的组合物，其中哺乳动物H-铁蛋白是人H-铁蛋白或其同系物。
方面6.根据方面4或5的组合物，其中同系物与人H-铁蛋白具有至少80％序列同一性。
方面7.根据以上方面中任一项的组合物，其中元素铁的来源是铁盐、有机铁络合物、元素铁纳米颗粒或其组合。
方面8.根据以上方面中任一项的组合物，其中微生物包括真菌、藻类、病毒、微观蠕虫、微生物、细菌、原生动物或其组合。
方面9.根据以上方面中任一项的组合物，其进一步包括一定量的至少一种填充剂。
方面10.根据上述方面1-8中任一种组合物，其中组合物基本上由(a)表达铁蛋白的微生物和(b)元素铁组成。
方面11.一种可摄取物品，包括以上方面中任一项的组合物。
方面12.根据方面11的可摄取物品，其中可摄取物品以医学食品、食品、食品成分或其组合的形式。
方面13.一种饮食补充剂，包括上述方面1-10中任一项的组合物。
方面14.一种药物组合物，包括上述方面1-10中任一项的组合物。
方面15.一种用于治疗受试者的方法，包括向受试者施用包括上述方面1-10中任一项的组合物的组合物。
方面16.根据方面15的方法，其中施用至受试者的组合物包括至少13mg的元素铁。
方面17.根据方面15或16的方法，其中所述施用包括单剂量。
方面18.根据方面15-17中任一项的方法，其中所述施用包括依次施用的大于一种剂量。
方面19.根据方面15-18中任一项的方法，其中施用后至少1周：
(a)受试者的肠道中平均观察到的细菌物种丰富性与施用之前受试者的肠道中平均观察到的细菌物种丰富性基本上相同。
方面20.根据方面15-19中任一项的方法，其中施用后至少1周：
(b)受试者的肠道中克雷伯氏菌属、肠杆菌目、肠杆菌科、梭菌属、厌氧孢杆菌属和/或Pygmaiobacter的相对丰度是由线性判别分析确定的至少-2。
方面21.根据方面15-20中任一项的方法，其中施用后至少1周：
(c)受试者的肠道中Candidatus、丹毒丝菌目、丹毒丝菌、丹毒丝菌属和/或瘤胃球菌科的相对丰度是由线性判别分析确定的至少+2。
方面22.根据方面15-21中任一项的方法，其中施用后至少1周：
(d)受试者的肠道中生物膜形成的水平相对于施用之前的水平是由PICRUSt分析确定的减少至少1％。
方面23.根据方面15-22中任一项的方法，其中施用后至少1周：
(e)由PICRUSt分析确定的受试者的肠道中生物膜形成的水平与施用之前的水平相比减少至少50cpm。
方面24.根据方面15-23中任一项的方法，其中施用后至少1周：
(f)由PICRUSt分析确定的受试者的肠道中预测的细菌趋化作用相对于施用之前的水平减少至少1％。
方面25.根据方面15-24中任一项的方法，其中施用后至少1周：
(g)由PICRUSt分析确定的受试者的肠道中预测的细菌趋化作用与施用之前预测的cpm相比减少至少200cpm。
方面26.根据方面15-25中任一项的方法，其中施用后至少1周：
(h)受试者的血红蛋白浓度相对于施用之前血红蛋白浓度增加至少1％。
方面27.根据方面15-26中任一项的方法，其中施用后至少1周：
(i)受试者的血红蛋白浓度相对于施用之前血红蛋白浓度增加至少0.1g/dL。
方面28.根据方面15-27中任一项的方法，其中施用后至少1周：
(j)受试者的总铁结合力相对于施用之前总铁结合力减少至少2.5％。
方面29.根据方面15-28中任一项的方法，其中施用后至少1周：
(k)受试者的总铁结合力相对于施用之前总铁结合力减少至少40pg/dL。
方面30.根据方面15-29中任一项的方法，其中施用后至少1周：
(l)受试者的FACIT疲劳分数相对于施用之前FACIT疲劳分数增加至少3分。
方面31.根据方面15-30中任一项的方法，其中施用后至少1周：
(m)受试者的SF-36身体的疼痛分数相对于施用之前SF-36身体的疼痛分数增加至少5分。
方面32.根据方面15-31中任一项的方法，其中施用后至少1周：
(n)受试者的SF-36活力分数相对于施用之前SF-36活力分数增加至少5分。
方面33.根据方面15-32中任一项的方法，其中施用后至少1周：
(o)每周受试者的胃肠症状的平均发生率相对于施用之前每周受试者的胃肠症状的平均发生率增加小于两倍。
方面34.根据方面15或17-33中任一项的方法，其中施用包括每天平均至少13mg的元素铁。
方面35.根据方面15-34中任一项的方法，其中所述治疗包括饮食管理。
方面36.根据方面35的方法，其中所述受试者不是铁缺乏的。
方面37.根据方面35的方法，其中所述受试者患有铁缺乏症。
方面38.一种改变受试者中肠道细菌微生物组的组成的方法，所述方法包括向受试者施用包括方面1-10中任一种的组合物的组合物。
方面39.方面38的任一种方法，其中施用后至少1周：
(a)受试者的肠道中平均观察到的细菌物种丰富性与施用之前受试者的肠道中平均观察到的细菌物种丰富性基本上相同。
方面40.根据方面38或39的方法，其中施用后至少1周：
(b)受试者的肠道中克雷伯氏菌属、肠杆菌目、肠杆菌科、梭菌属、厌氧孢杆菌属和/或Pygmaiobacter的相对丰度是由线性判别分析确定的至少-2。
方面41.根据方面38至40中任一项的方法，其中施用后至少1周：
(c)受试者的肠道中Candidatus、丹毒丝菌目、丹毒丝菌、丹毒丝菌属和/或瘤胃球菌科的相对丰度是由线性判别分析确定的至少+2。
方面42.根据方面38至41中任一项的方法，其中施用后至少1周：
(d)由PICRUSt分析确定的受试者的肠道中生物膜形成的水平相对于施用之前的水平减少至少1％。
方面43.根据方面38至42中任一项的方法，其中施用后至少1周：
(e)由PICRUSt分析确定的受试者的肠道中生物膜形成的水平与施用之前的水平相比减少至少50cpm。
方面44.根据方面38至43中任一项的方法，其中施用后至少1周：
(f)由PICRUSt分析确定的受试者的肠道中预测的细菌趋化作用相对于施用之前的水平减少至少1％。
方面45.根据方面38至44中任一项的方法，其中施用后至少1周：
(g)由PICRUSt分析确定的受试者的肠道中预测的细菌趋化作用与施用之前预测的cpm相比减少至少200cpm。
方面46.根据方面38至45中任一项的方法，其中施用后至少1周：
(h)受试者的血红蛋白浓度相对于施用之前血红蛋白浓度增加至少1％。
方面47.根据方面38至46中任一项的方法，其中施用后至少1周：
(i)受试者的血红蛋白浓度相对于施用之前血红蛋白浓度增加至少0.1g/dL。
方面48.根据方面38至47中任一项的方法，其中施用后至少1周：
(j)受试者的总铁结合力相对于施用之前总铁结合力减少至少2.5％。
方面49.根据方面38至48中任一项的方法，其中施用后至少1周：
(k)受试者的总铁结合力相对于施用之前总铁结合力减少至少40pg/dL。
方面50.根据方面38至49中任一项的方法，其中施用后至少1周：
(l)受试者的FACIT疲劳分数相对于施用之前FACIT疲劳分数增加至少3分。
方面51.根据方面38至50中任一项的方法，其中施用后至少1周：
(m)受试者的SF-36身体的疼痛分数相对于施用之前SF-36身体的疼痛分数增加至少5分。
方面52.根据方面38至51中任一项的方法，其中施用后至少1周：
(n)受试者的SF-36活力分数相对于施用之前SF-36活力分数增加至少5分。
方面53.根据方面38至52中任一项的方法，其中施用后至少1周：
(o)每周受试者胃肠症状的平均发生率相对于施用之前每周受试者的胃肠症状的平均发生率增加小于两倍。
方面54.根据方面38至53中任一项的方法，其中所述施用包括每天平均至少13mg的元素铁。
方面55.根据方面38至54中任一项的方法，其中改变的方法包括饮食管理。
实施例
重组酵母的构建：
在实施例1和2的每个中，在图2中显示，酿酒酵母的H-铁蛋白表达盒，在酵母组成型TDH3转录启动子的控制下表达人H-铁蛋白通过PCR从质粒RLK/pL5659产生，所述质粒RLK/pL5659源自插入H-铁蛋白编码序列和URA3基因的pAG426GPD-cedB(AddGene，Cambridge，Mass)。将PCR产品转化为酵母菌株BY4741并且允许使用，例如Hinnen等，PNASUSA 75:1929-1933，1978中描述的标准方法整合入酵母染色体。含有表达盒的酵母转化株经可选择标志物得到回收，并且使用玻璃珠在50mMTris-HCl(pH 7.4)，150mM NaCl中制备转化酵母的裂解物。将由DC蛋白质测定(Bio-Rad)确定的25μg的总蛋白质通过SDS-PAGE分级并且转移至硝化纤维素过滤器。用1:2000稀释的H-铁蛋白多克隆抗体(CovancePA 1192)探测印迹。二抗是1:5000稀释的抗-兔子IgG(GE Amersham)并且使用WesternLightning-ECL(Perkin Elmer)检测信号。在图3中显示，结果指示重组H-铁蛋白的表达量取决于染色体整合的位点。含有染色体整合的H-铁蛋白表达盒的重组菌株RLK3190与整合的其他染色体位点相比，出人意料地表达显著更高水平的人H-铁蛋白的水平。该水平匹配或超过由菌株RLK3177产生的H-铁蛋白的量，菌株RLK3177含有携带多个拷贝的H-铁蛋白表达盒的染色体外质粒。在RLK3190中，基于表达盒上的TDH3启动子与染色体基因之间的同源性，通过同源重组将表达盒整合至TDH3的染色体位置处。使用本领域标准技术，该盒和其他盒可容易地经工程化用于在该位点的插入。
当RLK3190菌株中的表达盒被整合至酵母染色体上的TDH3基因座中时，其以高水平组成型地产生人H-铁蛋白。酵母转化株在富含铁的培养基(6mM FeSO4)中生长。
在实施例1中，将组合物形成含有干物质基础的按重量计5.7％的元素铁的粉末。将粉末装入375mg胶囊中，用于消耗(组合物A)。
在实施例2中，将组合物形成含有干物质基础的按重量计7.4％的元素铁的粉末。将粉末装入375mg胶囊中，用于消耗(组合物B)。
实施例1
图4中举例说明了实验方案。图5中显示研究日程表。预筛选受试者并且仅选择非贫血患者(血红蛋白>8g/dL)来参与到研究中。指示所有受试者在研究启动之前四周停止服用铁补充剂和/或含铁的多维生素(如果有的话)。
指示患有铁缺乏(运铁蛋白饱和度(TSAT)<20％和血清铁蛋白<50ng/mL)的34名受试者(表1中报告的人口统计数据)服用1.5g的组合物A/天，以四个375mg胶囊提供，持续两周。将胶囊直接用水摄入。组合物A中铁的含量是约57mg的铁/克的组合物A，得到每天85.5mg铁的初始摄入水平，其是用于患有铁缺乏的受试者的铁盐比如硫酸亚铁(每天165-195mg)的每天推荐护理标准的约50％。
表1：研究人口统计数据
Figure BDA0002930005060000241
Figure BDA0002930005060000251
通过直接询问和记录不良事件并且通过完成每周的胃肠不适问卷来监测对组合物A的耐受性。对组合物A的耐受性还是指受试者没有经历剂量限制性毒性(由受试者描述的GI不适是不可耐受的或被分类为严重且与组合物A有关的不良事件)。
所有受试者耐受1.5g/d的组合物A。然后将组合物A的剂量增加至3g组合物A/天，以八个375胶囊提供，持续六周。胶囊直接用水摄入。如以上所讨论，组合物A中的铁含量是约57mg铁/克的组合物A，得到每天171mg铁的摄入水平，其与用于患有铁缺乏的受试者的铁盐比如硫酸亚铁(每天165-195mg)的每天推荐护理标准一致。
血液样品和分析
在筛选(第1周)、基线(第0周)和此后每周(第1-10周)抽取血液样品(10mL)，并且进行分析以测量血红蛋白的水平、总铁结合力(TBIC)以及运铁蛋白饱和度(TSAT)。数据在图6-8中报告并且表示为每个测量的时间点所有受试者的平均值。
如图11中举例说明的，与基线水平(第0周)相比，用1.5g/d组合物A(第2周)治疗后平均血红蛋白水平没有显著地改变。然而，平均血红蛋白水平在第2周(3g/d组合物A起始)和第8周(治疗完成)之间明显地增加。在第10周(治疗不继续后2周)，平均血红蛋白水平仍显著升高。尽管不希望被理论限制，但假设这些数据可以是铁水平升高后血红蛋白合成滞后的结果，而不是对实验期开始时使用的较低剂量水平无应答性。
如图7中举例说明的，与基线水平(第0周)相比，用1.5g/d组合物A(第2周)治疗后TIBC显著减小，并且在第2周(3g/d组合物A起始)和第8周(治疗完成)之间显著降低。在第10周，TIBC仍显著减小。
如图8中举例说明的，与基线水平(第0周)相比，用1.5g/d组合物A(第2周)治疗后运铁蛋白饱和度％增加并且在第6周达到最大。在第8周，运铁蛋白饱和度％仍升高，但在第周10降低至与基线类似的水平。
健康调查
向受试者提供含有健康调查问题的记录簿。在筛选(第-1周)、基线(第0周)以及此后的每周(第1-10周)，受试者完成了慢性疾病疗法的功能评估(FACIT)疲劳问卷(图9)。FACIT疲劳问卷是评估自我报告的疲劳及其对日常活动和功能的影响的13个项目的问卷。13个项目的慢性疾病疗法功能评估-疲劳量表(FACIT-F量表)使用5点李克特型量表(0＝完全不；1＝一点点；2＝有点；3＝相当多和4＝非常多)。每个问题的召回期是“过去7天期间”。由于FACIT-F量表的13项目中的每一个的范围是0-4，因此可能的分数的范围是0-52，其中0是可能的最差分数，52是最高的分数。为了获得0-52的分数，记录每个负面用词的项目回复，使得0是不良回复且4是良好回复。例如，问题1-6和9-13的分数颠倒，使得将0的回复记录为4的回复。所有回答用相等权重添加，以获得总分数。如果缺少某些答案，则只要回答了超过50％的项(即至少13个中的7个)，总分数会根据所回答的项的分数按比例分配。
数据在图10中报告。图10包括虚线，其鉴定了与构成FACIT-F量表的临床上重要的区别相关的分数，如在J Pain Symptom Man 2002，24(6):547-61中报告的。如本文使用的，术语“临床上重要的区别”指治疗结果中的最小变化，其使得个体患者将鉴定为重要并且批准对患者的管理的改变。如图10中显示，临床上重要的区别是与基线处(第-1周；第0周)的评分相比，使用组合物A治疗至少1周后增加了至少3分的FACIT分数。
受试者还在筛选(第-1周)、基线(第0周)以及此后的每周(第1-10周)完成了SF-36健康调查(图11)。SF-36健康调查是由RAND公司准备的一组通用的、有条理的和易于施用的生命质量测量。这些测量依赖于患者的自我报告。这些问题涉及八个健康领域：身体机能、身体的疼痛、由于身体健康问题引起的角色限制、由于个人或情绪问题引起的角色限制、情绪健康、社交机能、精力/疲劳以及一般健康感觉。调查还包括单一项目，其提供了感知的健康变化的指示。
对SF-36健康调查的评分是两个步骤的过程。第一，记录了每个表2中给出的计分键的重新编码的数字值。对所有项目评分，使得高分定义更有利的健康状态。另外，在0到100范围内对每个项目评分使得最低和最高可能分数分别是0和100。本文报告的分数表示已达到的总可能分数的百分比。
第二，将相同量表中的项目在一起平均而为每个健康领域创建8个量表分数。表3列出了在一起平均而创建每个量表。在计算量表分数时，不考虑留空的项目(缺少数据)。因此，本文报告的量表分数表示受访者回答的量表中所有项目的平均值。
表2–记录项目
Figure BDA0002930005060000271
Figure BDA0002930005060000281
表3-平均项目以形成量表
Figure BDA0002930005060000282
平均SF-36活力域分数在图12中报告。图12包括虚线，其鉴定了与构成SF-36健康调查的活力分数的临床上重要的区别相关的分数，如在J Pain Symptom Man 2002，24(6):547-61中报告的。如图12中显示，与基线(第0周)相比，在第2周的平均SF-36活力分数增加大于5分，并且在用3g/d组合物A治疗后第8周(治疗完成)和第10周保持升高。
疼痛分数在图13中报告。如图13中显示，平均SF-36疼痛分数在第6周增加并且在第8周(治疗完成)保持升高，并且在第10周(治疗后)显著增加。
受试者还完成了胃肠道症状问卷(图14)。该问卷基于在Nutrition&Metabolism2013，10:18中使用的问卷。数据报告在图1和2中。如图15和16所示，与行业报告相比，每周每位受试者的症状报告从7.7变为9-10，产生给药后:给药前的比例为1.1:1.3，在行业报告中用FeSO4处理产生每周每位受试者的症状报告的6.7对比接受安慰剂的受试者每周每位受试者症状报告的1.2(即5.8倍的比率)(请见Nutrition&Metabolism 2013,10:18)。这些数据表明，接受组合物A的受试者每周每位受试者的症状报告少于用FeSO4治疗的患者的文献中报道的症状报告。因此，用组合物A治疗比用常规FeSO4治疗对胃肠道系统更耐受。
图16报告了在第1-4周期间用实施例1中的组合物A治疗的受试者经历的胃肠道症状的增加％。尽管受试者经历了一些胃肠道症状，但在连续施用组合物A在4周期间经历的症状并没有显著恶化。
微生物组样品和分析
向受试者提供家庭粪便样品收集试剂盒，并且指示他们通过邮寄将样品返回给粪便分析服务提供商(Wright Labs，LLC)。如以下更详细的讨论，从粪便中提取DNA，并且使用illumina特大基因组测序评估肠道微生物组的系统发育组成。进一步对选择样品的分析评估物种水平DNA序列，以便鉴定和量化肠道的特定微生物菌丛和动物区系。数据以在每个测量时间点所有受试者的平均值报告。
DNA提取物和量化：
使用Qiagen DNeasy Powersoil DNA分离试剂盒，按照制造商的说明书(Qiagen，Frederick，MD)对约0.25g的每个样品(或对于液体样品大约500μL)进行核酸提取物。裂解步骤使用Disruptor Genie细胞裂解器(Scientific Industries)进行。最后，将基因组DNA在50pl的10mM Tris中洗脱。随后，使用Qubit 2.0荧光计(Life Technologies，Carlsbad，CA)和双链DNA高灵敏度测定法进行量化。
PCR扩增：
基于地球微生物组计划的16S rRNA扩增方案进行了Illumina iTag聚合酶链式反应(PCR)(Walte JG,Fuhrman JA,Apprill A,Knight R.2015.Improved Bacterial 16SrRNA Gene(V4and V4-5)and Funrs W,Hyde ER,Berg-Lyons D,Ackermann G,Humphrey G,Parada A,Gilbert JA,Jansson JK,Caporasogal Internal Transcribed Spacer MarkerGene Primers for Microbial Community Surveys.mSystems 1)。每个反应的体积是25μL，并且其包含每个反应的(终浓度)1X PCR缓冲液、0.8mM dNTP、0.625U Ex Taq DNA聚合酶(Takara)、0.2μM 515F条形码正向引物，0.2μM 806R反向引物和
Figure BDA0002930005060000291
10ng的模板DNA。使用以下循环条件在T100热循环仪(Bio-Rad，Hercules，CA)上进行PCR：98℃持续3min；然后，35个循环的98℃持续1min、55℃持续40和72℃持续1min；在72℃持续10min最终延伸；然后保持在4℃。PCR产品在具有溴化乙锭(Thermo Fisher Scientific)的2％琼脂糖E-凝胶上显示
Figure BDA0002930005060000301
400bp的条带。
文库的纯化、验证和测序：
然后，以近似等摩尔的方式组合(合并)PCR产品。然后将合并的PCR产品在具有GelStar Nucleic Acid Gel Stain(Lonza)的2％琼脂糖凝胶上运行用于显示。使用无菌手术刀从凝胶上切下预期产品长度的条带，随后使用QIAquick凝胶纯化试剂盒(Qiagen，Frederick，MD)进行纯化。然后，使用Qubit 2.0荧光计双链DNA高灵敏度测定法(LifeTechnologies，Carlsbad，CA)对纯化的文库进行量化。最后，通过基于每个项目的样品数量对每个文库的输入进行标准化以确保均匀的测序和覆盖范围，将测序运行中的每个文库组合(复用)到一个测序库中。
在提交测序之前，使用2100 Bioanalyzer高灵敏度DNA分析试剂盒(AgilentTechnologies，Santa Clara，CA)检查文库质量。测序文库存储在-20℃，直到用干冰运送到Laragen Inc(Culver City，CA)，用于测序。
文库池使用ABI3730上的片段分析仪验证尺寸，并且用KAPA文库定量试剂盒(KapaBiosystem，Wilmington，MA，USA)进行量化。在用EBT(Illumina)稀释至含有15％PhiX V3文库对照的2nM的最终浓度(Illumina，San Diego，CA，USA)后，将文库池在等体积的0.2MNaOH中变性5分钟，然后进一步在HT1缓冲液(Illumina)中稀释至8pM，并且使用设置为250个碱基对的配对末端读取的具有16S rRNA文库测序引物的Illumina MiSeq V2 500周期试剂盒进行测序。通过确定测序运行是否符合Illumina的质量分数和数据输出规格，可以评价总体测序运行性能。实际运行性能基于样品类型、质量和聚类通过过滤器而变化。规格基于在所支持的聚集密度的Illumina PhiX对照文库。
质量过滤和降噪：
首先在QIIME 2软件(www.qiime2.org)中导入解复用的配对末端序列。然后，对原始序列进行DADA2合并、降噪、过滤和去除嵌合体(Callahan BJ,McMurdie PJ,Rosen MJ,Han AW,Johnson AJA,Holmes SP.2016.DADA2:High-resolution sample inference fromIllumina amplicon data.Nat Methods)。利用DADA2中的以下过滤参数：在合并之前，在碱基248处修整正向读数，并且在碱基229处修整反向读数。允许的最大预期误差是0.5。对于分类学鉴定，QIIME2使用分类方法基于朴素贝叶斯分类器(NaiveBayes classifier)和比对工具将分类群分配至针对SIILVA数据库(版本132)的映射数据。
生物信息学
α多样性比较：α多样性盒图使用未分化的分类学表在QIIME2序列分析包内产生。将具有每个样品少于7,000个序列的样品从α多样性分析中排除。在所有样品上对序列进行多次稀疏，最大深度为7,000个序列，步长为700，每步迭代20次。然后，α多样性使用双样品t检验和非参数Monte Carlo置换(n＝999)，核对并绘制以及比较。
β多样性比较：从在来自CSS标准化的OTU表的QIIME2内制作的加权UniFrac距离矩阵生成用于显著性的主坐标分析(PCoA)图和PERMANOVA测试(Paulson JN,Stine OC,BravoHC,Pop M.2013.Robust methods for differential abundance analysis in markergene surveys.Nat Methods 10:1200–1202)。
平均观察到的物种丰富性在图17中显示。如示例说明，在用组合物A治疗至少2周后，在受试者的肠道中平均观察到的细菌种类丰富性与在施用前在受试者的肠道中平均观察到的细菌种类丰富性基本相同。
分类学LEfSe富集图：细菌分类群的相对丰度乘以1百万，并且按照Segata等描述的格式化(Segata N,Izard J,Waldron L,Gevers D,Miropolsky L,Garrett WS,Huttenhower C.2011.Metagenomic biomarker discovery and explanation.GenomeBiol 12)。用“时间点”作为主要类别变量(“类”)进行比较。0.05的α水平用于Kruskal-Wallis并且0.10的α水平用于Wilcoxon测试。展示出线性判别分析(LDA)分数大于2.0。
如图18中显示的，在用组合物A治疗至少2周后，受试者的肠道中的克雷伯氏菌属、肠杆菌目、肠杆菌科、梭菌属、厌氧孢杆菌属和/或Pygmaiobacter的相对丰度是由线性判别分析确定的至少-2。
如图19中显示的，在用组合物A治疗至少2周后，受试者的肠道中Candidatus、丹毒丝菌目、丹毒丝菌、丹毒丝菌属和/或瘤胃球菌科的相对丰度是由线性判别分析确定至少+2。
图20是显示克雷伯氏菌属的相对丰度的条形图。图21是显示瘤胃梭菌属的相对丰度的条形图。图22是显示瘤胃球菌科的相对丰度的条形图。图23是显示梭菌属的相对丰度的条形图。图24是显示肠杆菌科的相对丰度的条形图。
PICRUSt图：从QIIME-l.9.0内生成的聚类OTU表生成PICRUSt功能预测(LangilleM,Zaneveld J,Caporaso JG,McDonald D,Knights D,Reyes J,Clemente J,Burkepile D,Vega Thurber R,Knight R,Beiko R,Huttenhower C.2013.Predictive functionalprofiling of microbial communities using 16S rRNA marker gene sequences.NatBiotechnol 31:814–21)。等级3总结的预测的功能基因的相对丰度乘以1百万并且如Segata等(4)中描述进行格式化。用“时间点”作为主要类别变量(“类”)进行比较。0.05的α水平用于Kruskal-Wallis和成对Wilcoxon测试二者。然后，将PICRUSt预测绘制在Microsoft Excel中，用于显示随着时间的每百万预测的计数(CPM)测量。
如图25中显示的，用组合物A治疗至少2周后，受试者的肠道中生物膜形成由PICRUSt分析确定的减少。
如图26中显示的，在用组合物A治疗至少2周后，受试者的肠道中预测的细菌趋化作用由PICRUSt分析确定的降低。
如图27(A)中显示的，与基线相比，组合物A导致总体生物膜形成(在收集样品的10周内的平均值)显著减少。如图27(B)中显示，组合物A导致肠杆菌科的总体丰度显著减小(在组合物A后2周)。
实施例2
图28中举例说明了实验方案。预筛选受试者并且仅选择非贫血患者(血红蛋白>8g/dL)来参与到研究中。指示所有受试者在研究启动之前四周停止服用铁补充剂和/或含铁多维生素(如果有的话)。
指示患有铁缺乏的六名未怀孕的，非产后的女性受试者服用3.0g的组合物B/天，以八个375mg胶囊提供，持续十二周。含量是约74mg的铁/克的组合物A，摄入水平是每天222mg的铁，其是用于患有铁缺乏的受试者的铁盐比如硫酸亚铁(每天165-195mg)的每天推荐护理标准的约114％。
通过直接询问和记录不良事件并且通过完成每周胃肠不适问卷来监测组合物B的耐受性。
在筛选(第-4周)、基线(第0周)和第2周、第4周、第8周和第12周抽取血液样品(10mL)并且进行分析以测量血红蛋白水平和总铁结合力(TIBC)。数据在图29和30中报告。
如图29中显示的，平均血红蛋白水平在第2周没有显著改变，但在第4周和第8周增加，并且在第14周保持升高(研究完成后两周)。
如图30中显示的，TBIC在研究的12周内稳定下降，然后在第14周增加。
实施例3
使用铁缺乏的标准临床前动物模型，我们证明表达铁蛋白的，铁-补充的酵母优于施用硫酸亚铁以治疗铁缺乏的标准方案。
使用已建立的大鼠模型对大鼠进行饲喂试验。研究设计为直接比较富含铁蛋白的酵母与标准铁补充的标准品(硫酸亚铁)的效力。将二十天龄大鼠每笼一只饲养并饲喂缺乏铁的饮食(ID；3ppm铁)。在以保持12:12小时光/暗周期(6:00am至6:00pm光照)的控制温度(23±2℃)和湿度(40％)的室内，所有大鼠随意接受食品和去离子蒸馏水。ID饮食按照美国营养协会(AIN)-93G饮食的食谱制备，其中玉米淀粉作为碳水化合物的唯一来源。在用硝酸进行湿消化后，使用原子吸收分光光度计验证饮食的铁水平。
在开始ID饮食后每3-4天从每只大鼠收集总计50pl的血液以监测血细胞比容和血红蛋白水平。在饲喂缺乏铁的饮食23天(出生后43天)后，平均血红蛋白和血细胞比容水平分别是约102g/dL和34％。然后，大鼠被随机分为4组(n＝6/组)。
每种饮食用ID饮食(3ppm铁)作为基础饮食来制备。将铁补充的酵母(组合物D)、铁补充的表达铁蛋白的酵母(组合物C)或硫酸铁添加至ID饮食中至50ppm以制造对照饮食。大鼠随意饲喂指定的饮食，并且每3-4天再次测量血红蛋白和血细胞比容水平直到出生后的第61天(总计17天)。在整个饲喂期间测量食品摄入并且组之间没有不同。大鼠在P61安乐死并且确定血液学和脑测量。
数据在图31中报告。在P21开始，通过向大鼠饲喂缺乏铁的饮食(3pg/g铁)，使得它们铁缺乏。当它们的血红蛋白水平达到～5g/dL，将大鼠分配至以下4种饮食组之一：1)组合物C(H-铁蛋白酵母饮食组：饲喂35μg铁/g作为铁源；2)组合物D(酵母组：饲喂在不含铁的饮食中的酵母，与YFC组的重量相同；3)对照(铁缺乏组：保持缺乏铁的饮食上)；4)硫酸亚铁饮食：标准护理组饲喂具有硫酸亚铁(35pg铁/g)的标准饮食。图33中的数据显示，组合物C在恢复血液铁参数比硫酸亚铁补充明显更好。
序列表
<110> 赛德罗生物科学有限责任公司
<120> 改善铁代谢和肠道微生物健康的组合物和方法
<130> SBIO-1A1WO
<160> 2
<170> PatentIn 版本 3.5
<210> 1
<211> 183
<212> PRT
<213> 智人
<400> 1
Met Thr Thr Ala Ser Thr Ser Gln Val Arg Gln Asn Tyr His Gln Asp
1 5 10 15
Ser Glu Ala Ala Ile Asn Arg Gln Ile Asn Leu Glu Leu Tyr Ala Ser
20 25 30
Tyr Val Tyr Leu Ser Met Ser Tyr Tyr Phe Asp Arg Asp Asp Val Ala
35 40 45
Leu Lys Asn Phe Ala Lys Tyr Phe Leu His Gln Ser His Glu Glu Arg
50 55 60
Glu His Ala Glu Lys Leu Met Lys Leu Gln Asn Gln Arg Gly Gly Arg
65 70 75 80
Ile Phe Leu Gln Asp Ile Lys Lys Pro Asp Cys Asp Asp Trp Glu Ser
85 90 95
Gly Leu Asn Ala Met Glu Cys Ala Leu His Leu Glu Lys Asn Val Asn
100 105 110
Gln Ser Leu Leu Glu Leu His Lys Leu Ala Thr Asp Lys Asn Asp Pro
115 120 125
His Leu Cys Asp Phe Ile Glu Thr His Tyr Leu Asn Glu Gln Val Lys
130 135 140
Ala Ile Lys Glu Leu Gly Asp His Val Thr Asn Leu Arg Lys Met Gly
145 150 155 160
Ala Pro Glu Ser Gly Leu Ala Glu Tyr Leu Phe Asp Lys His Thr Leu
165 170 175
Gly Asp Ser Asp Asn Glu Ser
180
<210> 2
<211> 591
<212> DNA
<213> 智人
<400> 2
atggctgata tcggatccat acatatgacg accgcgtcca cctcgcaggt gcgccagaac 60
taccaccagg actcagaggc cgccatcaac cgccagatca acctggagct ctacgcctcc 120
tacgtttacc tgtccatgtc ttactacttt gaccgcgatg atgtggcttt gaagaacttt 180
gccaaatact ttcttcacca atctcatgag gagagggaac atgctgagaa actgatgaag 240
ctgcagaacc aacgaggtgg ccgaatcttc cttcaggata tcaagaaacc agactgtgat 300
gactgggaga gcgggctgaa tgcaatggag tgtgcattac atttggaaaa aaatgtgaat 360
cagtcactac tggaactgca caaactggcc actgacaaaa atgaccccca tttgtgtgac 420
ttcattgaga cacattacct gaatgagcag gtgaaagcca tcaaagaatt gggtgaccac 480
gtgaccaact tgcgcaagat gggagcgccc gaatctggct tggcggaata tctctttgac 540
aagcacaccc tgggagacag tgataatgaa agctaaccta ggcacctcga g 591

Claims (29)

1.一种组合物，其包括(a)表达铁蛋白的微生物和(b)以表达铁蛋白的微生物和元素铁的干物质基础的按重量计至少3％的量的元素铁；其中至少60％的元素铁与铁蛋白络合。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述铁蛋白包括哺乳动物H-铁蛋白或其同系物。
3.根据权利要求2所述的组合物，其中所述哺乳动物H-铁蛋白是人H-铁蛋白或其同系物。
4.根据权利要求2所述的组合物，其中所述同系物与人H-铁蛋白具有至少80％序列同一性。
5.根据权利要求1所述的组合物，其中所述元素铁的来源是铁盐、有机铁络合物、元素铁纳米颗粒或其组合。
6.根据权利要求1所述的组合物，其中所述微生物包括真菌、藻类、细菌、原生动物、病毒、微观蠕虫、微生物、地衣或其组合。
7.根据权利要求1所述的组合物，其进一步包括一定量的至少一种填充剂。
8.根据权利要求1所述的组合物，其基本上由(a)表达铁蛋白的微生物和(b)以基于表达铁蛋白的微生物和元素铁的干重按重量计至少3％的量的元素铁组成。
9.根据权利要求1所述的组合物，其中所述微生物进一步包括不与铁蛋白络合的细胞内元素铁。
10.根据权利要求1所述的组合物，其进一步包括第二微生物、益生菌、益生元或其组合。
11.根据权利要求1所述的组合物，其中所述第二微生物不表达铁蛋白。
12.一种可摄取物品，其包括根据权利要求1所述的组合物。
13.根据权利要求12所述的可摄取物品，其中所述可摄取物品以医学食品、食品、食品成分或其组合的形式。
14.一种饮食补充剂，其包括根据权利要求1所述的组合物。
15.一种药物组合物，其包括根据权利要求1所述的组合物。
16.一种治疗受试者的方法，其包括向所述受试者施用包括(a)表达铁蛋白的微生物和(b)以表达铁蛋白的微生物和元素铁组合物的干物质基础的按重量计至少3％的量的元素铁的组合物。
17.根据权利要求16所述的方法，其中至少60％的元素铁与铁蛋白络合。
18.根据权利要求16所述的方法，其中向所述受试者施用的根据权利要求1所述的组合物包括至少13mg的元素铁。
19.根据权利要求16所述的方法，其中所述施用包括单剂量。
20.根据权利要求16所述的方法，其中所述施用包括依次施用的大于一个剂量。
21.根据权利要求16所述的方法，其中施用后至少1周：
(a)受试者的肠道中平均观察到的细菌物种丰富性与施用之前受试者的肠道中平均观察到的细菌物种丰富性基本上相同；
(b)受试者的肠道中克雷伯氏菌属、肠杆菌目、肠杆菌科、梭菌属、厌氧孢杆菌属和/或Pygmaiobacter的相对丰度是由线性判别分析确定的至少-2；
(c)受试者的肠道中Candidatus、丹毒丝菌目、丹毒丝菌、丹毒丝菌属和/或瘤胃球菌科的相对丰度是由线性判别分析确定的至少+2；
(d)由PICRUSt分析确定的受试者的肠道中生物膜形成的水平相对于施用之前的水平减少至少1％；
(e)由PICRUSt分析确定的受试者的肠道中生物膜形成的水平与施用之前的水平相比减少至少50cpm；
(f)由PICRUSt分析确定的受试者的肠道中预测的细菌趋化作用相对于施用之前的水平减少至少1％；
(g)由PICRUSt分析确定的受试者的肠道中预测的细菌趋化作用与施用之前预测的cpm相比减少至少200cpm；
(h)受试者的血红蛋白浓度相对于施用之前血红蛋白浓度增加至少1％；
(i)受试者的血红蛋白浓度相对于施用之前血红蛋白浓度增加至少0.1g/dL；
(j)受试者的总铁结合力相对于施用之前总铁结合力减少至少2.5％；
(k)受试者的总铁结合力相对于施用之前总铁结合力减少至少40pg/dL；
(l)受试者的FACIT疲劳分数相对于施用之前FACIT疲劳分数增加至少5分；
(m)受试者的SF-36身体的疼痛分数相对于施用之前SF-36身体的疼痛分数增加至少5分；
(n)受试者的SF-36活力分数相对于施用之前SF-36活力分数增加至少5分；和/或
(o)每周受试者的胃肠症状的平均发生率相对于施用之前每周受试者的胃肠症状的平均发生率小于两倍增加。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述施用包括每天平均至少13mg的元素铁。
23.根据权利要求13所述的方法，其中所述治疗包括饮食管理。
24.根据权利要求20所述的方法，其中所述受试者不是铁缺乏的。
25.一种改变受试者中肠道细菌微生物组的组成的方法，所述方法包括向所述受试者施用包括(a)表达铁蛋白的微生物和(b)以基于表达铁蛋白的微生物和元素铁的干重按重量计至少3％的量的元素铁的组合物。
26.根据权利要求22所述的方法，其中至少60％的元素铁与铁蛋白络合。
27.根据权利要求22所述的方法，其中施用后至少1周：
(a)受试者的肠道中平均观察到的细菌物种丰富性与施用之前受试者的肠道中平均观察到的细菌物种丰富性基本上相同；
(b)受试者的肠道中克雷伯氏菌属、肠杆菌目、肠杆菌科、梭菌属、厌氧孢杆菌属和/或Pygmaiobacter的相对丰度是由线性判别分析确定的至少-2；
(c)受试者的肠道中Candidatus、丹毒丝菌目、丹毒丝菌、丹毒丝菌属和/或瘤胃球菌科的相对丰度是由线性判别分析确定的至少+2；
(d)由PICRUSt分析确定的受试者的肠道中生物膜形成的水平相对于施用之前的水平减少至少1％；
(e)由PICRUSt分析确定的受试者的肠道中生物膜形成的水平与施用之前的水平相比减少至少50cpm；
(f)由PICRUSt分析确定的受试者的肠道中预测的细菌趋化作用相对于施用之前的水平减少至少1％；
(g)由PICRUSt分析确定的受试者的肠道中预测的细菌趋化作用与施用之前预测的cpm相比减少至少200cpm；
(h)受试者的血红蛋白浓度相对于施用之前血红蛋白浓度增加至少1％；
(i)受试者的血红蛋白浓度相对于施用之前血红蛋白浓度增加至少0.1g/dL；
(j)受试者的总铁结合力相对于施用之前总铁结合力减少至少2.5％；
(k)受试者的总铁结合力相对于施用之前总铁结合力减少至少40pg/dL；
(l)受试者的FACIT疲劳分数相对于施用之前FACIT疲劳分数增加至少5分；
(m)受试者的SF-36身体的疼痛分数相对于施用之前SF-36身体的疼痛分数增加至少5分；
(n)受试者的SF-36活力分数相对于施用之前SF-36活力分数增加至少5分；和/或
(o)每周受试者的胃肠症状的平均发生率相对于施用之前每周受试者的胃肠症状的平均发生率小于两倍增加。
28.根据权利要求24所述的方法，其中所述施用包括每天平均至少13mg的元素铁。
29.根据权利要求22所述的方法，其中所述治疗包括饮食管理。
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