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乐乐彩2023-01-31 16:05

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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。

生物多样性可持续利用与地方发展如何融合?看这些中国实践******

  中新网蒙特利尔12月8日电 保护生物多样性的最好办法是什么?生物资源的可持续利用是长久以来公认的关键一招。

  当地时间12月7日,COP15第二阶段会议“坚持人与自然和谐共生 共建清洁美丽世界”边会在加拿大蒙特利尔举行,边会由生态环境部环境与经济政策研究中心、中国新闻社主办,中国新闻网承办。

  会上,与会中外嘉宾就如何保护生物多样性进行了探讨,分享了中国地方发展的新经验、新故事。

  中医药学是中国古代科学的瑰宝,也是打开中华文明宝库的钥匙。在浙江省磐安县,有一座山叫大盘山,浙江省磐安县委书记金艳介绍,那里有药用植物1219种,占浙江全省的68%,其中载入《中国药典》的有154种,占收载药用植物的25%。

  大盘山逶迤,四江水清澈。中药材医药已成为磐安县的支柱产业之一,从种活一株草、做精一味药到富裕一方土,中医药富民强县不仅开出了致富的“磐安良方”,更是走出了人与自然和谐共生的“磐安路子”。

  除了加大物种资源保护力度、数字赋能药材加工,磐安还采用“手工种植—手工施肥—手工采挖”的传统方式种植中药材,严控农药化肥使用。与此同时,磐安积极推广林下种植模式,通过仿野生种植让中药材品质更优良,同时最大程度地保护生态环境和物种多样性。

中共贵州省从江省委书记周崇军在边会案例分享上发言。 尹灵 摄贵州省从江县委书记周崇军在边会案例分享上发言。 尹灵 摄

  穿越悠悠岁月,农耕文化源远流长。在贵州省的群山之中,从江县人延续着千年来“种一季稻、放一批鱼、养一群鸭”的传统农耕方式。

  贵州省从江县委书记周崇军介绍,“稻田养鱼鱼养稻、稻田养鸭鸭养稻、稻鱼鸭三丰收”的生产模式,既有效缓解了人地矛盾,为当地人们提供了丰富的绿色有机农产品,又有效防止了环境污染,保护了生物多样性。

  如今的从江,稻、鱼、鸭和谐共生,形成了一条特有的生物链。当地特色水稻品系从江香禾糯,也带着山水相拥的农耕智慧走向全国各地,带动村民增收致富。

  除了流传千年的和谐生态智慧,中华大地上也不乏面对生态挑战的改进与探索。大自然保护协会北京代表处对外事务总监徐欣分享了内蒙古对土地可持续修复及管理模式的探索。

  徐欣介绍,过去60年,内蒙古是中国气温变化最快的区域之一,在土地退化方面面临着过去不合理开发利用对自然的威胁,以及发展需求与有限资源在数量和时空上的不匹配。

  “为此,我们首先对于保护项目进行了系统设计,支持当地生产方式的转型和升级;开展‘乔、灌、草’相结合的综合修复;还进行了农牧措施的提升,促进乡村的绿色振兴来增绿增收。”

  “修复只是保护的一个环节,如何继续保持区域的绿色底色、挖掘生态对生产的促进与庇护潜力,实现生态修复与可持续生产协调发展,是漫长维护期中需探索的重点。”徐欣认为。

大自然保护协会北京代表处对外事务总监徐欣在边会案例分享上发言。 尹灵 摄大自然保护协会北京代表处对外事务总监徐欣在边会案例分享上发言。 尹灵 摄

  作为全球生物多样性最丰富的国家之一,也是最早加入《生物多样性公约》的国家之一,中国高度重视生物多样性保护工作,取得显著成效。通过多年努力,中国有效保护了90%的陆地生态系统类型和74%的国家重点保护野生动植物种群,新增森林面积居世界首位,300多种珍稀濒危野生动植物野外种群得到了很好的恢复。

  联合国《生物多样性公约》秘书处执行秘书伊丽莎白·穆雷玛指出,生物多样性是生命的基础,这正是本届大会主题的含义。我们必须确保地球生命得到妥善维护、妥善保护、妥善恢复,在可持续利用中公平合理分享相关惠益。

  对于未来十年如何拯救生物多样性,世界资源研究所副总裁兼常务董事克雷格·汉森提出“生产、保护、减少、修复”的框架路径,这一策略不仅有助于满足人类需求和促进人类经济发展,也可保护所有形式的生命多样性,包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。

  生物多样性保护与可持续利用这两个命题,从过去“二选一”的两难,到如今“1+1>2”的双赢,中国各地一直在持续探索着其中的现实路径和发展方向,也在为全球生物多样性治理新征程贡献中国智慧。(完)

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