科學家用基因改造益生菌治療糖尿病

科學家在本周于華盛頓舉行的美國化學學會會議上指出，初步研究表明，對腸道有益的微生物經基因工程改造后可制造出一種特殊蛋白，這種蛋白質有助于調節患有糖尿病小鼠的血糖。盡管此項研究尚處于初步階段，但這種可在酸奶中生長的微生物，未來也許可為糖尿病患者帶來一種全新的替代療法。
　　美國特拉華州大學化學工程師開爾文·李表示，用細菌來幫助人類治療疾病的概念是非常有趣的，也非常具有創造性。即便不能直接使糖尿病問題得以解決，它在一般意義上也提供了一種新思路。
　　Ⅰ型糖尿病患者缺乏制造胰島素的能力，胰島素是一種可觸發肌肉和肝臟細胞吸收葡萄糖并將之存儲為能量的荷爾蒙。利用位于腸道的上皮細胞和腸道內數以百萬計的健康細菌之間的現有信令系統，美國康奈爾大學生物化學工程師約翰·馬奇及其同事重建了這一至關重要的回路。這些上皮細胞從食物中吸收營養，保護組織免受有害細菌侵襲，并“傾聽”來自有益細菌的分子信號。
　　研究人員曾創建了一個非病原性大腸桿菌菌株，它能產生一種稱為GLP—1的蛋白。在健康人群中，此種蛋白可觸發胰腺中的細胞制造胰島素。去年3月，馬奇及其同事發表報告稱，可分泌此種蛋白的基因工程細菌細胞能觸發培養皿中的人類腸道細胞產生胰島素。但目前，研究人員尚不清楚為什么該蛋白會有此種效應。
　　在最新研究中，研究人員給糖尿病小鼠喂食基因工程細菌，80天后，這些小鼠血液中的血糖值恢復到正常水平；而沒有喂食基因工程細菌的小鼠仍維持其高血糖值。此項研究的前景是，糖尿病患者今后無需再依賴胰島素注射，而只要喝些酸奶或飲料即可緩解病情。
　　與使用蛋白本身作為治療手段相比，創建出可產生此種蛋白的細菌具有很多的優點。此種細菌能分泌出適量蛋白以應對宿主的病情。這將最大限度地減少患者自我監測的需要，并允許患者自身細胞（或共生的大腸桿菌細胞）在需要的時候提供適量的胰島素。
　　另外，在需要的地方產生這種蛋白將克服蛋白藥物所帶來的一些問題，這些蛋白藥物的制造成本高昂，而且在消化過程中常常會降解掉。研究人員表示，對這些蛋白進行純化處理后使其與腸道融洽相處是非常昂貴的，而益生菌非常便宜，每劑量的價格不到1美元。在貧困地區，其在酸奶中進行培養后就可直接進行散發。
　　不過，研究人員尚未對小鼠的腸道進行研究，因此尚不清楚糖尿病小鼠怎樣以及在何處產生胰島素的。觸發腸道細胞產生胰島素來治療糖尿病的療法究竟是否具有副作用，如是否導致荷爾蒙過量或對上皮細胞的正常功能產生抑制，還有待科學家們進一步研究。