研究者首先通过基因编辑，重建了酿酒酵母的丁酸合成途径，并调节相关代谢途径，使酵母在肠道的厌氧环境中能大量产生丁酸，并且能够应对复杂的肠道条件。随后研究者又将一系列基因工程改造后的酵母菌株与来自轻中度溃疡性结肠炎（UC）患者的肠道微生物群样本共培养，分析工程化酵母在体外对肠道微生物的调节作用。最后，研究者使用TNBS诱导的IBD小鼠模型验证了工程化酵母在体内的保护作用。

为满足临床患者的不同需求，研究者构建了一系列具有不同丁酸合成能力的工程化酵母，基因工程改造后的这些酵母能够适应肠道环境，在厌氧环境下产生高达1.8 g/L的丁酸盐（图1B）。体外研究显示，这些产丁酸盐基因工程化酵母可调节IBD患者的肠道菌群，提高相关益生菌的丰度，如乳酸杆菌和双歧杆菌，并降低有害细菌如念珠菌的丰度（图1C）。

同时，使用工程化酵母治疗结肠炎小鼠，可恢复小鼠肠道丁酸盐含量并改善结肠炎。值得注意的是，研究团队发现丁酸给药量不足或过量都可能影响治疗效果，只有补充适量丁酸才能达到最佳治疗效果（图1D）。

本研究实现了用酿酒酵母合成丁酸盐，并调整了相关的代谢模块，调节丁酸盐的产生，以使工程化酵母在体内外均能达到对结肠炎的最佳治疗效果。研究中发现补充丁酸治疗IBD存在一个治疗窗，这在佐证了丁酸盐的上皮细胞修复作用的同时，强调了根据每名患者的病情选择最合适的菌株对于恢复丁酸水平、调节微生物群和促进黏膜修复至关重要，为探索个性化治疗IBD打开了一扇治疗之门。