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。
重庆万州:待到枫香层林染 且把美景揽入怀******
有些风景,记在脑中,念在心上。
从万州城区出发,经G5012高速到龙驹下道,再沿龙白路方向走5公里,会看到一个自驾车辆停靠区,石碑上赫然刻写“三峡恒合旅游度假区”,这是古枫香园必经之地。顺着山路再爬升,眼前的风景移步换形、物换星移。
三峡古枫香园全景。恒合土家族乡政府供图
驱车大约30分钟,映入眼帘的是一个海拔约1200米的山间盆地,造型别致的民宿散落其间,天可作帐,地可当床,三千枫香在身旁。举目四顾,披着绿色植被的山脉错落层叠,视线与平日只能仰望的七曜山风车齐平。此行的目的地,三峡恒合旅游度假区核心景区——三峡古枫香园到了。
古枫香树、古松树、悬崖景观堪称园内三绝。保存完好的古枫香林,尤为让人惊艳,叶片入秋经霜,幻为春红,艳丽夺目。其中拥有100年以上树龄的古枫香树521株,最大的一株主干高26米,胸径长5米,4个成年人才能合围环抱,相传是蜀汉南浦县民栽种。
三峡古枫香园入口一角。记者 张倩 摄
枫木岭有土家天境,游目骋怀,数十里山川尽收眼底;空灵静寂的林中栈道,有上有下、林间清凉,行走其间,悠悠然然。
然而这些大自然的馈赠,只为衬托三栋民宿:枫香里、枫香驿、枫香谣。它们被建筑在万千风景里,成了风景的一部分。
枫香谣主体以土家吊脚楼风格修建,环境搭配运用老磨盘、老石缸、老陶罐、老木槽、老石料、带皮树枝等元素,极具地域民俗风情;枫香驿采用LOFT星空房、枫叶红颜色的大铝板门头、金属廊架等进行修建,搭配彩色玻璃瓶、钢板刻字等装饰,简约又不失华丽;枫香里造型呈“枫叶形“,环境搭配运用飘落的金属枫叶、“枫香记、南山影”激光投影、《蜀国弦》景墙、“莲花为你开”互动装置等元素,展现出独特的魅力。
民宿区的彩色公路。记者 张倩 摄
民宿所用之一物一器,无不收集自民间。院落大门为斑驳石头砌成;长约一米的老树根和青石被镂空作为花盆,置于大厅;房间内的凳子是一截树桩,也可能是一块石头,篮子则是竹丝编制而成。
如今,在“生态优先绿色发展”理念引领下,三峡古枫香园化作高山休闲避暑的热门目的地,成为八方游客热情拥抱的“诗和远方”。山色半岭、土家天境、廪君台、1314观景台……这些被文人墨客命名的景点,蕴藏着绿水青山的烂漫。中国五大赏枫胜地之一、全国森林康养基地、三峡最美山岭、重庆避暑胜地……随便一个梦寐以求的“标签”,都是爱上这里的理由。