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。
甘肃省民乐县70位教师搬入新公寓——师逢喜事精神爽******
■2023新春走基层
开栏的话
2023年是全面落实党的二十大精神的开局之年,也是全面建设社会主义现代化国家新征程起步之年。从今天起,中国教育报启动“新春走基层”主题采访报道活动,派出多路记者深入基层、深入校园,采访记录教育系统干部师生学习贯彻党的二十大精神的精彩瞬间和喜人景象,鲜活展现大家学习工作生活的点滴变化和切身感受,全面反映各地教育改革发展所取得的积极成效,凝聚广大干部师生团结奋进的力量。敬请关注。
甘肃省民乐县70位教师搬入新公寓
——师逢喜事精神爽
“我这边高度合适吗?”“左边再高一点儿,对,这样贴福字好看。”……1月4日,甘肃省张掖市民乐工业园区学校教师白秋霞和同事王海霞一起忙活着布置“新家”。
图① 1月3日,甘肃民乐工业园区学校教师济济一堂,出对子,写春联,庆祝乔迁之喜,展望新年新生活。
图② 该校教师在帮同事往新公寓搬运行李。
图③ 民乐工业园区学校教师公寓——树业楼外景。本报记者 张学军摄
都说人逢喜事精神爽,对白秋霞来说,在新年里更是拥有双倍的快乐——即将出生的宝宝和分到崭新整洁的公寓,让她最近脸上洋溢着满满的幸福。
和白秋霞一样,2023年元旦前,70位教师拿到了新公寓房间的钥匙。
从2019年开始,民乐县实施生态及地质灾害搬迁工程。为了让全县近3万户搬迁群众的孩子就近有学上、上好学,该县统筹教育资源,在民乐县生态工业园区移民安置点新建一所县级直属幼儿园、小学、初中一体化学校。与此同时,学校通过公开招考等方式配齐配强师资力量。
学校距离县城40多公里,教师离家远近各不相同,每天回家不现实,在家与学校之间往返,既不安全也不方便。
俗话说“安居才能乐业”。为了让教师们在新学校工作起来有家一般的温暖,2022年,民乐县投资670多万元在校园里建成名为“树业楼”的教师公寓,解了全校有需求教师的燃眉之急。
李菁是2022年新入职教师,在学校担任七年级生物教学工作。“有了宿舍之后,生活工作方便多了,不用每天跑来跑去。从校到家,从家到校,一步就到,可以安心工作了。”李菁笑道,“条件这么好,咋能不踏实努力干工作呀!”
走进李菁的宿舍,26平方米的房间被隔成卧室、卫生间2个区域,精巧而温馨。别看它小,衣柜、床和简单生活设施一应俱全。
“有一位刚入职的老师,来到公寓后就打开微信和父母视频通话,在视频里带着父母逛了一圈自己的新家。两位家长看孩子住得很好,都很放心。”在校长郑玉铭看来,这份特殊的新年礼物让教师有了一份踏踏实实的归属感。
贴窗花、摆绿植、添新床……新年伊始,万象更新。民乐工业园区学校里喜气洋洋,欢声笑语一片。(本报记者 张学军 郑芃生 通讯员 马绮徽)