[所屬分類:行業(yè)動(dòng)態(tài)] [發(fā)布時(shí)間:2025-11-27] [發(fā)布人:楊曉燕] [閱讀次數(shù):] [返回]

智能基因回路讓細(xì)菌實(shí)時(shí)“感知”并降解尿酸
作者：張佳星  來源：科技日?qǐng)?bào)
山東拓普生物工程有限公司  http://www.xhztyn.cn
10月1日，一種被植入智能基因回路的大腸桿菌登上國際期刊《細(xì)胞》子刊（《Cell Reports Medicine》）。華東師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院葉海峰和管寧子團(tuán)隊(duì)成功設(shè)計(jì)出一種能夠智能感知并調(diào)節(jié)尿酸水平的“偵察兵”益生菌，為高尿酸血癥的干預(yù)提供了新思路。
研究團(tuán)隊(duì)利用細(xì)菌中天然響應(yīng)尿酸的蛋白HucR，搭建了一套精密如電路板的遺傳系統(tǒng)“PULSE”，并將其植入益生菌大腸埃希菌尼氏1917菌株（Escherichia coli Nissle 1917）中。這套系統(tǒng)使細(xì)菌化身“尿酸偵察兵”，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測周圍環(huán)境中的尿酸濃度，并在必要時(shí)啟動(dòng)特定基因表達(dá)。
“此次人工設(shè)計(jì)的智能基因回路完全融入了細(xì)菌原本的天然基因調(diào)控系統(tǒng)中�！闭撐耐ㄓ嵶髡摺⑷A東師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院副院長葉海峰解釋，當(dāng)腸道內(nèi)尿酸升高，PULSE系統(tǒng)立即被激活，指揮益生菌表達(dá)尿酸氧化酶，迅速降解過量尿酸。整個(gè)過程完全依賴生物自身的反饋調(diào)節(jié)，尿酸水平越高，酶表達(dá)量越大；一旦尿酸回歸正常，反應(yīng)即自動(dòng)減弱。這種動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制避免了藥物過度使用可能帶來的風(fēng)險(xiǎn)。
團(tuán)隊(duì)同步開展了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這些智能益生菌的功能并與常規(guī)藥物別嘌醇進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證。研究結(jié)果表明，通過口服遞送，智能益生菌可直達(dá)腸道降低血尿酸，減輕高尿酸對(duì)腎臟的損害，改善氧化應(yīng)激和炎癥狀態(tài)，效果不遜于常規(guī)藥物且安全性更優(yōu)。
據(jù)了解，高尿酸血癥可誘發(fā)痛風(fēng)，且與慢性腎病、高血壓及心血管疾病等密切相關(guān)。目前患者主要通過嚴(yán)格飲食控制或服用別嘌醇等藥物來應(yīng)對(duì)，可能帶來肝腎負(fù)擔(dān)等副作用。具有尿酸感應(yīng)能力的智能益生菌展示了合成生物學(xué)在慢病干預(yù)中精準(zhǔn)、自主、低副作用的優(yōu)勢(shì)，有望用于尿酸監(jiān)測和日常穩(wěn)態(tài)維護(hù)，成為高風(fēng)險(xiǎn)人群和早期患者的新型健康管理策略。
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