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(jié)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(chuàng)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(fā)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(shù)以百萬計的健康細菌之間的現(xiàn)有信令系統(tǒng)，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(yǎng)，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(chuàng)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(fā)胰腺中的細胞制造胰島素。去年3月，馬奇及其同事發(fā)表報告稱，可分泌此種蛋白的基因工程細菌細胞能觸發(fā)培養(yǎng)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(chuàng)建出可產生此種蛋白的細菌具有很多的優(yōu)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(jiān)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(qū)，其在酸奶中進行培養(yǎng)后就可直接進行散發(fā)。
　　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(fā)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。