治疗“绿色癌症”,智能细菌来帮忙******
◎实习记者 骆香茹
炎症性肠病虽然致死率较低,但长期以来,也面临着诊断困难和难以根治的问题,被称为“绿色癌症”。
近日,华东理工大学生物工程学院院长叶邦策教授及该院副教授周英团队在《细胞—宿主与微生物》上发表了一项研究成果。该团队开发了一株智能工程菌——i-ROBOT,可实现在体无创实时监测和记录炎症性肠病的发生与发展,并以自调控的给药模式缓解病症。
各色技术上阵诊断“绿色癌症”
炎症性肠病是胃肠道最常见的慢性炎症性疾病,包括克罗恩病和溃疡性结肠炎。腹痛、腹泻、便血等是炎症性肠病主要的症状表现。
当前炎症性肠病的诊断方法在临床上主要有肠镜、电子微胶囊肠镜等。论文通讯作者叶邦策介绍,肠镜检查的好处是直观,可以观察到人体整个肠道的情况。“但肠镜检查是一项有创检查,在操作过程中难免损伤肠道黏膜,造成少量出血,引起被检者的不适感,患者依从性差。”叶邦策补充道,“也有无痛肠镜,但这种方式有一定风险,做这种检查前需要患者进行全身麻醉,对患有心脏病和肺部疾病的人来说,风险较大。”
电子微胶囊肠镜是近年来新兴的检查方式,叶邦策介绍,与传统肠镜相比,其对患者造成的痛苦更小、适应性更强,能检查传统肠镜无法到达的回肠、空肠等。但胶囊在消化道运动的过程中,无法人为控制其运动轨迹,其在消化道等位置会随机翻转,产生视觉盲区,有可能导致错过病变部位、延误病情等情况发生,且电子微胶囊肠镜的检查费用更高,给患者带来的经济压力更大。
智能工程菌是炎症性肠病的新兴诊断方式之一。叶邦策介绍,他们会提前3天将智能工程菌通过口服灌胃的方式送入小鼠体内,等肠炎造模给药结束后通过分析粪便中存在的智能工程菌的荧光信号和基因组DNA突变情况,确定肠道炎症发生、发展程度。
“智能工程菌在诊断灵敏性、便捷性以及成本上都具有无法比拟的优势,但目前仍仅能通过分析粪便样品来评估疾病的有无或严重程度,而难以实施在体原位诊断。”叶邦策表示,“此外,智能工程菌的生物安全性还需进一步加强。”
治疗方法从抗炎药物到智能活菌机器人
为了攻克炎症性肠病,专家们想了不少办法。过去,炎症性肠病的主要治疗方法是使用抗炎药物和免疫调节药物。叶邦策介绍,随着肠道微生物研究的深入,过去十年间,调节肠道微生态、使用智能活菌成为炎症性肠病的研究热点,创新研究不断涌现。
叶邦策团队开发的i-ROBOT是使用大肠杆菌Nissle1917作为底盘细胞进行改造的。叶邦策介绍,i-ROBOT能够感知低浓度的炎症标志物,具有诊断早期肠炎的潜力。同时,i-ROBOT还能记录疾病发生与发展的信息,帮助监测胃肠道健康状态。
当然,i-ROBOT的功能远不止于此。叶邦策表示,i-ROBOT还可以在病灶部位根据疾病的严重程度释放相应浓度的药物,在实现有效治疗的同时,又能避免因过度用药而产生的副作用。
“我们认为智能工程菌是智能活菌机器人的一种。”叶邦策补充道,“智能工程菌具备优异的感知和收集周围环境信息的能力,能够与周围环境进行互动,并能在特定时间和地点采取特定的行动。”
近年来,“粪便也能治病”的冷知识刷新了不少人的认知,通过粪菌移植治疗炎症性肠病也受到越来越多的关注。粪菌移植是将健康人的肠道菌群植入患者肠道,重建肠道微生态系统,以此治疗肠道疾病。粪菌移植成为炎症性肠病治疗的一种新选择。然而,叶邦策提醒道:“尽管有很多阳性的结果支持粪菌移植的可行性,但是目前一些安全性、伦理性问题尚未得到很好地解决,粪菌移植疗法还存在争议。”
发展交叉学科或可破解炎症性肠病诊疗难题
叶邦策介绍,当前,许多研究证明了智能工程菌具有在活体内诊断和治疗疾病的应用潜力,且智能工程菌逐步朝着智能化和临床应用性的方向发展。其中,功能稳定性、临床效力和安全性是决定智能工程菌能否成功应用于临床的关键。
叶邦策表示:“合成生物学为智能工程菌感应疾病标志物的种类及传感性能提供了很好的策略,然而仅仅依靠合成生物学难以解决所有问题。”
叶邦策认为,交叉学科的发展为此提供了新的契机,例如将合成生物学与材料和化学科学相结合,能够增强智能工程菌的定植性、靶向性和可控性,进而实现炎症部位的在体原位成像检测。
此外,智能工程菌的安全性也是限制其临床应用的重要因素,为了应对智能工程菌可能导致的抗性转移、代谢物毒性等问题,研究者们仍在优化技术方案,通过不使用抗性基因作为筛选标记、选择更安全的益生菌作为智能工程菌的底盘、进行细菌毒力因子的敲除、对逃逸细菌进行有效的控制和清除等策略,有针对性地解决相关难题。
谈到智能工程菌的应用前景时,叶邦策表示,从诊断的角度来说,如果智能工程菌能够通过临床试验,运用到炎症性肠病的临床治疗中,将打破传统肠道疾病的诊断模式,部分替代侵入性的肠镜检测,能让受检者在没有任何痛苦的情况下,诊断出其是否罹患炎症性肠病。
行走在深山里的“独行侠”******
(新春走基层)行走在深山里的“独行侠”
中新网柳州2月3日电 题:行走在深山里的“独行侠”
作者 孙赟飞 夏阳春 胡玄德
坐落在湖南省通道侗族自治县西部的牙屯堡站,是南宁铁路公安局柳州公安处融安站派出所管辖的一个四等火车站,这里地势起伏,山峰连绵。每天清晨,伴随着急促的火车鸣笛声,地处深山的牙屯堡小站迎来了当天的第一趟火车。吕志贤作为这个小站唯一的铁路民警,在天蒙蒙亮时,就开始了一天的工作。
今年45岁的吕志贤是南宁铁路公安局柳州公安处融安站派出所的一名民警。2020年1月,他主动申请到偏远的牙屯堡警务区,至今已三年了。牙屯堡警务区管辖着20多公里长的铁路线,沿途有10座桥梁、18个隧道,其中广西与湖南交界的彭莫山隧道有足足5公里长。
吕志贤在牙屯堡站立岗,迎接来往的列车。 夏阳春 摄吕志贤每天的工作是在铁路沿线开展安全巡查,对铁路路段两侧的防护栅栏、警示标志牌进行检查,对铁路沿线私搭乱建、行人有无穿越铁路、杂物、轻质飘浮物等安全隐患问题进行排查。完成这项工作,吕志贤每天需要步行8公里铁路线,开车巡逻15公里。
由于线路处在连绵山岭之间,蜿蜒的山路小道上经常会有蛇虫鼠蚁出现,吕志贤就准备了一根木棍,边走边敲打。“线路上有蛇都是常事,这些都不打紧,还是怕山林里的野蚊子,被叮上一口,一个礼拜都消不下去。”他说。
吕志贤爬上隧道口查看落石情况。 夏阳春 摄2月,牙屯堡山里的气温依旧很低,伴随着浓浓的雾气,线路两侧都结上了厚厚的冰。一旦结冰,上山的公路就会被封锁,吕志贤就只能徒步巡逻。警用大衣、大盖帽、装有热水的保温杯便成为吕志贤巡线路上最好的保暖措施。不论天气多么恶劣,道路多么难走,吕志贤都坚持按计划巡逻。他说:“也不怕这天有多冷,走着走着,身子不就暖和了,只有自己走过,才能放心。”
春运期间,线路周边的学生喜欢在放假期间到铁路周边玩耍。为了给铁路沿线学生普及铁路安全知识,吕志贤把牙屯堡附近的村落跑了一个遍。村落里,线路旁,他给孩子们讲授铁路安全常识,孩子们围着吕志贤好奇地问个不停。
此前有个调皮捣蛋的孩子跑到铁路上玩耍,被吕志贤抓了个正着,当下教育,可还是不放心,后来他去孩子家家访,才得知孩子父母离异,一个人跟着爷爷生活,生活状况特别贫困。“我们去到他家里家访,家里连件像样的家具都没有,更别说孩子的学习用具,都靠学校和同学之间资助。”每次到村落宣传,吕志贤都会专门为这个孩子买一些学习用品,过节的时候还带孩子来镇上添上几件新衣裳。他说:“要是能帮上忙就多做点,谁家没点难事。”
吕志贤进入村庄开展法治安全宣传。 夏阳春 摄吕志贤家在距离牙屯堡站直线距离120多公里的融安县城,其爱人潘菲是融安火车站的临时身份证制证窗口的工作人员,孩子一个刚上初中,一个还在上幼儿园。今年春节,因工作原因,吕志贤大年初二便离家回到牙屯堡站开展线路安全工作。对此,潘菲没有半点怨言。“他守护线路,我守护家。无论生活和工作多艰辛,只要夫妻同心,一定会把工作干好。”潘菲说。
今年春运是吕志贤在牙屯堡站值守的第四个春运,年前他守护着旅客回家团聚,年后他守护着旅客乘车复工奔向新的希望。“每次巡查爬上了山顶,看着满载旅客的列车平安通过时,我就觉得自己的工作充满了意义。”他说。
吕志贤甘于寂寞,甘于奉献,是深山里的最美“独行侠”。在其精心努力下,他的辖区创下了线路治安安全1095天的好成绩,辖区治安事件“零发生”。(完)
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