科學(xué)家用基因改造益生菌治療糖尿病

科學(xué)家在本周于華盛頓舉行的美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)議上指出，初步研究表明，對(duì)腸道有益的微生物經(jīng)基因工程改造后可制造出一種特殊蛋白，這種蛋白質(zhì)有助于調(diào)節(jié)患有糖尿病小鼠的血糖。盡管此項(xiàng)研究尚處于初步階段，但這種可在酸奶中生長(zhǎng)的微生物，未來(lái)也許可為糖尿病患者帶來(lái)一種全新的替代療法。
　　美國(guó)特拉華州大學(xué)化學(xué)工程師開(kāi)爾文·李表示，用細(xì)菌來(lái)幫助人類(lèi)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(wèn)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(xì)胞吸收葡萄糖并將之存儲(chǔ)為能量的荷爾蒙。利用位于腸道的上皮細(xì)胞和腸道內(nèi)數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的健康細(xì)菌之間的現(xiàn)有信令系統(tǒng)，美國(guó)康奈爾大學(xué)生物化學(xué)工程師約翰·馬奇及其同事重建了這一至關(guān)重要的回路。這些上皮細(xì)胞從食物中吸收營(yíng)養(yǎng)，保護(hù)組織免受有害細(xì)菌侵襲，并“傾聽(tīng)”來(lái)自有益細(xì)菌的分子信號(hào)。
　　研究人員曾創(chuàng)建了一個(gè)非病原性大腸桿菌菌株，它能產(chǎn)生一種稱(chēng)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(xì)胞制造胰島素。去年3月，馬奇及其同事發(fā)表報(bào)告稱(chēng)，可分泌此種蛋白的基因工程細(xì)菌細(xì)胞能觸發(fā)培養(yǎng)皿中的人類(lèi)腸道細(xì)胞產(chǎn)生胰島素。但目前，研究人員尚不清楚為什么該蛋白會(huì)有此種效應(yīng)。
　　在最新研究中，研究人員給糖尿病小鼠喂食基因工程細(xì)菌，80天后，這些小鼠血液中的血糖值恢復(fù)到正常水平；而沒(méi)有喂食基因工程細(xì)菌的小鼠仍維持其高血糖值。此項(xiàng)研究的前景是，糖尿病患者今后無(wú)需再依賴(lài)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(chǎn)生此種蛋白的細(xì)菌具有很多的優(yōu)點(diǎn)。此種細(xì)菌能分泌出適量蛋白以應(yīng)對(duì)宿主的病情。這將最大限度地減少患者自我監(jiān)測(cè)的需要，并允許患者自身細(xì)胞（或共生的大腸桿菌細(xì)胞）在需要的時(shí)候提供適量的胰島素。
　　另外，在需要的地方產(chǎn)生這種蛋白將克服蛋白藥物所帶來(lái)的一些問(wèn)題，這些蛋白藥物的制造成本高昂，而且在消化過(guò)程中常常會(huì)降解掉。研究人員表示，對(duì)這些蛋白進(jìn)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(jià)格不到1美元。在貧困地區(qū)，其在酸奶中進(jìn)行培養(yǎng)后就可直接進(jìn)行散發(fā)。
　　不過(guò)，研究人員尚未對(duì)小鼠的腸道進(jìn)行研究，因此尚不清楚糖尿病小鼠怎樣以及在何處產(chǎn)生胰島素的。觸發(fā)腸道細(xì)胞產(chǎn)生胰島素來(lái)治療糖尿病的療法究竟是否具有副作用，如是否導(dǎo)致荷爾蒙過(guò)量或?qū)ι掀ぜ?xì)胞的正常功能產(chǎn)生抑制，還有待科學(xué)家們進(jìn)一步研究。