网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

中国“智能益生菌”有望破解糖尿病治疗难题

0
分享至

来源:滚动播报

(来源:千龙网)

8月12日,一种装配了智能基因传感器的益生菌获得国际期刊《自然》的报道。

“加入益生菌是我们团队原创设计合成的智能基因线路。”论文通讯作者、华东师范大学生命科学院院长叶海峰告诉科技日报记者,其中的传感器能够敏锐地感知身体葡萄糖浓度,“指挥”下游基因的合成,从而实现智能控制。

我国科学家团队还将这一智能元器件与当下备受关注的司美格鲁肽等GLP-1(胰高糖素样肽1)类似物表达基因连接,形成了能够控制药物浓度的智能基因线路,并在小鼠及非人灵长类动物试验中证明了有效性和安全性。

  最困难的是寻找传感器元件

“合成生物学领域有一些通用元器件,团队此前比较擅长开发对光敏感的传感器,但这次需要的是能灵敏地感应到动物体内血糖浓度变化的调控元器件。”叶海峰说,团队查阅大量资料,发现并没有合适的元器件可以直接用于组装基因线路。

一切要从零开始。“此前,团队始终找不到合适物种来源的生物模块,要么难以获得,要么不够敏感,直到现在的论文第一作者、华东师范大学生命科学院研究员管宁子加入团队。”叶海峰说,传感器元器件往往来自不同的微生物物种,需要对各类微生物的特性十分了解,比如哪些耐糖、哪些对糖敏感。

微生物家族非常庞大,找对细菌类型并在基因组中找准能响应调控的基因线路无异于大海捞针。

“葡萄糖需要氧气才能分解,因此如果微生物发展出对葡萄糖异常敏感的能力,极有可能是好氧菌。”管宁子告诉科技日报记者,顺着这个思路,团队缩小甄别范围,在尝试了十几个物种来源的生物模块之后,最终锁定了一种严格好氧菌中的HexR(己糖代谢)转录调控蛋白,可用于葡萄糖响应基因线路的构建。

“这个调控蛋白的敏感性,得益于它有一位葡萄糖代谢产物的‘好友’。”管宁子解释,葡萄糖浓度低时,HexR蛋白独自“趴”在基因启动单元上,锁死基因表达;一旦葡萄糖浓度升高并代谢为一种名为KDPG的代谢物,HexR就会走下启动单元和“好友”牵手,基因线路就打通了。

“葡萄糖传感器是最核心也是最难的部分。”叶海峰说,找到了关键的功能元件,团队历经3—4年成功自主构建出可用于合成生物学的传感器。

  与“网红”降糖药开展对比试验

有了自主构建的传感器,后续研究水到渠成。“把这个合成部件重新编程,设计到益生菌底盘里,接下来做功能测试,相对比较快。”叶海峰说,团队选用了一种名为“大肠杆菌Nissle 1917”的益生菌作为底盘细胞,选择它的原因之一是离应用更进一步,因为该菌种已在部分上市销售的益生菌产品中应用了。

团队把智能感知葡萄糖的基因传感器与要调控的GLP-1编码基因连接起来进行编程和集成设计,将其植入益生菌,构建了名为“GIFT”的智能工程益生菌。“它有望进一步发展成为智能活体药物。”叶海峰说,团队不断摸索开展补充试验,让智能工程菌逐步具备应用价值。

当前,司美格鲁肽等药物广泛用于治疗糖尿病和超重,但长期、大剂量使用会有副作用,临床上发现用药不当,可导致甲状腺激素分泌异常、甲状腺结节增大及严重的胃肠道副反应等问题。智能益生菌按需自主合成的策略则能够在有效治疗的同时避免副作用。

为了给出可信证明,团队将GIFT细胞与司美格鲁肽进行了比较。结果显示,司美格鲁肽注射后6小时即触发小鼠免疫球蛋白E升高、干扰素β升高等炎性现象,提示过敏、甲状腺相关不良反应等,而口服GIFT细胞未发生副作用。

“口服的方式能让智能益生菌的应用更易普及。”叶海峰说,团队在2型糖尿病食蟹猴上开展测试,单次口服GIFT后,其血糖显著下降,每3天口服一次,持续5周观察全程均可保持血糖平稳可控。

“非人灵长类动物的研究结果给了团队很大的信心。”叶海峰表示,科研成果要以转化应用作为目标,未来团队将进一步验证智能益生菌菌株的长期安全性,推动技术的临床转化与产业化落地,为糖尿病管理打通可行新路径。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
到处停电的古巴,硬被中国光伏拉回了现代社会

到处停电的古巴,硬被中国光伏拉回了现代社会

酷玩实验室
2026-08-12 18:45:11
灰姑娘!乔治娜:我帮同事加班半小时邂逅了C罗 刚要下班一个很帅的男人走进来

灰姑娘!乔治娜:我帮同事加班半小时邂逅了C罗 刚要下班一个很帅的男人走进来

818体育
2026-08-12 18:51:23
男子吸毒致幻虚构警情,凌晨报警称“家中遭人持刀闯入”,被民警觉察异常依法行拘

男子吸毒致幻虚构警情,凌晨报警称“家中遭人持刀闯入”,被民警觉察异常依法行拘

鲁中晨报
2026-08-13 10:54:24
中美航发差距又扩大?涡扇15推力、油耗和高速性能都比不过XA100

中美航发差距又扩大?涡扇15推力、油耗和高速性能都比不过XA100

阿振观点
2026-08-13 05:38:59
男性有没有衰老,“下半身”会说实话,若一个没中,恭喜还强壮

男性有没有衰老,“下半身”会说实话,若一个没中,恭喜还强壮

展望云霄
2026-07-23 09:05:25
西安男子12楼装空调坠亡,家属:免费帮朋友,朋友在室内未拉牢安全绳,事后对方却推诿;当事人:早已包工付全款,事发次日还借给对方5万

西安男子12楼装空调坠亡,家属:免费帮朋友,朋友在室内未拉牢安全绳,事后对方却推诿;当事人:早已包工付全款,事发次日还借给对方5万

极目新闻
2026-08-12 13:17:21
三体公司原CEO投毒杀害董事长案细节披露:死刑复核期间,曾试图栽赃第三人

三体公司原CEO投毒杀害董事长案细节披露:死刑复核期间,曾试图栽赃第三人

大风新闻
2026-08-12 18:00:04
离谱!四块牛肉干收64复称仅17,赵一鸣老板:顾客不依不饶要投诉

离谱!四块牛肉干收64复称仅17,赵一鸣老板:顾客不依不饶要投诉

鲸探所长
2026-08-13 09:41:20
人都走了还要分编制?丧葬抚恤金的差距,戳痛无数普通人

人都走了还要分编制?丧葬抚恤金的差距,戳痛无数普通人

白米饭怎么吃
2026-08-10 22:04:34
受贿22.14亿!南京经开区原常务副主任杨有林被判死刑——职务犯罪死刑的适用边界在哪?

受贿22.14亿!南京经开区原常务副主任杨有林被判死刑——职务犯罪死刑的适用边界在哪?

北京律师郑斌
2026-08-13 11:35:19
动不动就大汗淋漓别大意!医生提醒:多汗的人,尽快排查这7种病

动不动就大汗淋漓别大意!医生提醒:多汗的人,尽快排查这7种病

路医生健康科普
2026-08-11 19:45:03
郭德纲被指篡改红歌,文旅局已经立案,现场观众都被逗笑

郭德纲被指篡改红歌,文旅局已经立案,现场观众都被逗笑

映射生活的身影
2026-08-12 19:08:58
谢婷婷终于曝出压箱底的猛料,真实的张柏芝,根本不是网络传言的那样

谢婷婷终于曝出压箱底的猛料,真实的张柏芝,根本不是网络传言的那样

情感大头说说
2026-08-12 13:04:56
王羲之真迹被毛泽东借走,黄炎培多次催还,毛泽东:你怎么也逼债

王羲之真迹被毛泽东借走,黄炎培多次催还,毛泽东:你怎么也逼债

楚风说历史
2026-08-05 07:25:03
1961年,18岁的马月兰惨遭58岁伯父马步芳强行占有,短短数月后,马步芳却阴笑吩咐:写信让你15岁的妹妹来与你作伴如何?

1961年,18岁的马月兰惨遭58岁伯父马步芳强行占有,短短数月后,马步芳却阴笑吩咐:写信让你15岁的妹妹来与你作伴如何?

唠叨说历史
2026-07-29 15:22:58
医生提醒:一天中,3个时间测量血压最准确,你选对了吗?

医生提醒:一天中,3个时间测量血压最准确,你选对了吗?

看世界的人
2026-08-12 08:54:05
波兰名将更新社媒!辱华拒不道歉 4招硬核反制:必须让他付出代价

波兰名将更新社媒!辱华拒不道歉 4招硬核反制:必须让他付出代价

念洲
2026-08-13 06:40:29
NBA经纪人施瓦茨谈湖人队以125亿美元售出:都不肯在老将身上花钱

NBA经纪人施瓦茨谈湖人队以125亿美元售出:都不肯在老将身上花钱

好火子
2026-08-13 01:12:03
婚检报告干净无瑕!男子花30万彩礼娶的老婆,没想到竟然五毒俱全!

婚检报告干净无瑕!男子花30万彩礼娶的老婆,没想到竟然五毒俱全!

川渝视觉
2026-07-22 12:54:11
王楚钦谈比赛淡忘输赢引热议,邓亚萍曾有言在先,马龙曾高度评价

王楚钦谈比赛淡忘输赢引热议,邓亚萍曾有言在先,马龙曾高度评价

二哥聊球
2026-08-13 14:33:48
2026-08-13 16:24:49
新浪财经 incentive-icons
新浪财经
新浪财经是一家创建于1999年8月的财经平台
4416322文章数 9263关注度
往期回顾 全部

科技要闻

DeepSeek V4 Pro更新:性价比炸裂 仍需打磨

头条要闻

于东来宣布胖东来许昌生活广场年底关闭 周围商户发声

头条要闻

于东来宣布胖东来许昌生活广场年底关闭 周围商户发声

体育要闻

负债十几亿的联赛,还在疯狂买球星

娱乐要闻

篡改红歌已立案,郭德纲大祸临头

财经要闻

韩国可能迎来失去的三十年

汽车要闻

试了奇瑞捷豹路虎神行者8,才知道它的i-ATS有多强?

态度原创

家居
亲子
健康
数码
公开课

家居要闻

2026建博会(广州) 公装联探展交流活动

亲子要闻

9岁女孩确诊性早熟 医生:这些生活习惯被忽视

身子歪≠脊柱侧弯,侧弯发病率没变

数码要闻

中国平板市场上半年销量1278.7万台 苹果华为小米前三

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

无障碍浏览 进入关怀版