“智能益生菌”真的来了!未来控制血糖,或许不用频繁打针,靠口服就能实现精准自动调控。近期,国际学术期刊《自然》发表了一项重要成果,华东师范大学科研团队用合成生物学,把一株有着百年安全史的益生菌,改造成了肠道里会自己干活的降糖“智能小帮手”。它到底聪明在哪?又是怎么自动稳住血糖的?《全释硬科技》,我们来一探究竟。

吃菌控血糖?合成生物学造出“降糖智能体”
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吃菌控血糖?合成生物学造出“降糖智能体”

很多益生菌是大自然天生就有的,而这株降糖菌不一样,它是人工“组装”出来的。如果把合成生物学比作生物版乐高:基因、蛋白、调控元件就是一块块标准化积木。科学家从不同生物身上挑出性能最好的零件,跨物种重新拼接,造出自然界原本根本不存在的新功能。

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这次改造的原型菌叫大肠杆菌Nissle 1917,已经用了上百年,没有致病风险,安全性久经考验。你可以把它想象成一台住在肠道里的微型生物电脑,本身自带一套稳定运行的基础系统,可以在肠道环境稳稳存活。科研人员给它插上了一枚特殊的“外接U盘”——质粒。U盘里写入什么程序,这颗细菌就解锁什么新本领。

现在,这个U盘里装了两套关键组件:一套是从土壤微生物身上找到的葡萄糖感应开关,另一套是经过优化的人类降糖基因。这个感应开关特别灵:肠道里葡萄糖不多、血糖平稳的时候,开关直接关上,整套系统就休眠,不瞎干活;一旦检测到葡萄糖浓度飙升,也就是人体血糖升高,开关瞬间自动打开,启动后面的降糖程序。简单说就是:感应器负责盯紧血糖“看情况”,降糖基因接到指令就开始合成降糖活性物质“解决问题”。不用人手动控制,在肠道内部形成一套闭环自动调控。

咱们常见的2型糖尿病,并不是身体造不出胰岛素,而是细胞对胰岛素变得“不敏感”。就好比手里有钥匙,却打不开细胞吸收糖分的大门,糖分滞留在血液里,造成血糖居高不下。这株智能工程菌,正好就能在肠道里面分泌这类活性物质,以此调节血糖、改善全身代谢。

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目前,这套技术已经在糖尿病小鼠和食蟹猴动物实验里交出亮眼成绩单:不仅能够平稳控住血糖,还能改善血脂,对相关并发症也起到缓解效果。虽然离走进人们的应用还有很长的路,但是这项研究的意义,是验证了活体工程菌作为药物的治疗路径。未来依托这套合成生物学工具箱,科学家还可以“定制”不同功能的工程益生菌,有望为更多代谢类慢性病治疗提供新方法。

(央视新闻)