與人體細(xì)胞“對(duì)話”的腸道細(xì)菌可能會(huì)導(dǎo)致新的治療方法
我們與生活在我們體內(nèi)的數(shù)萬億細(xì)菌有共生關(guān)系 - 它們幫助我們,我們幫助它們。事實(shí)證明,他們甚至說同一種語(yǔ)言。來自洛克菲勒大學(xué)和伊坎醫(yī)學(xué)院的新研究。西奈認(rèn)為,這些新發(fā)現(xiàn)的共性可能為“工程化”腸道菌群打開了大門,這些腸道菌群可以對(duì)疾病產(chǎn)生治療上的有益作用。
“我們稱之為模仿,”洛克菲勒大學(xué)遺傳編碼小分子實(shí)驗(yàn)室主任肖恩布拉迪說。本周在“自然”雜志上發(fā)表的一篇論文中描述了這一突破。
在一項(xiàng)雙管發(fā)現(xiàn)中,Brady和共同研究人員路易斯科恩發(fā)現(xiàn)腸道細(xì)菌和人體細(xì)胞雖然在許多方面有所不同,但它們基于稱為配體的分子,講的是基本相同的化學(xué)語(yǔ)言。在此基礎(chǔ)上,他們開發(fā)了一種基因工程方法,通過改變?nèi)梭w新陳代謝,生產(chǎn)出有可能治療某些疾病的分子。在對(duì)小鼠系統(tǒng)的測(cè)試中,改良腸道細(xì)菌的引入導(dǎo)致動(dòng)物血糖水平降低和其他代謝變化。
分子模仿
該方法包括配體,其與受體結(jié)合的上膜的鎖和鍵關(guān)系的人細(xì)胞,以產(chǎn)生特定的生物效果。在這種情況下,細(xì)菌衍生的分子模仿人類配體,其與一類稱為GPCR的受體結(jié)合,用于G蛋白偶聯(lián)受體。
Brady說,許多GPCR與代謝疾病有關(guān),并且是藥物治療的最常見目標(biāo)。并且它們方便地存在于胃腸道中,其中也發(fā)現(xiàn)了腸道細(xì)菌。“如果你要談?wù)摷?xì)菌,”布拉迪說,“你將在那里與他們交談。”(腸道細(xì)菌是微生物組的一部分,微生物群體存在于人體內(nèi)和體內(nèi)。)
在他們的工作中,Cohen和Brady設(shè)計(jì)腸道細(xì)菌以產(chǎn)生特異性配體N-?;0罚渑c特定的人類受體GPR119結(jié)合,已知其參與葡萄糖和食欲的調(diào)節(jié),并且以前是治療糖尿病和肥胖癥的治療靶點(diǎn)。他們創(chuàng)造的細(xì)菌配體在結(jié)構(gòu)上幾乎與人類配體完全相同,科恩醫(yī)學(xué)院的伊恩醫(yī)學(xué)院胃腸病學(xué)助理教授科恩說。西奈半島。
操縱系統(tǒng)
在使用細(xì)菌的優(yōu)勢(shì)中,科恩在布拉迪實(shí)驗(yàn)室花了五年時(shí)間作為洛克菲勒臨床學(xué)者計(jì)劃的一部分說,他們的基因比人類基因更容易操作,而且人們已經(jīng)對(duì)它們了解很多。“我們內(nèi)部所有細(xì)菌的所有基因都已在某些時(shí)候進(jìn)行了測(cè)序,”他說。
在過去的項(xiàng)目中,布雷迪實(shí)驗(yàn)室的研究人員從土壤中開采微生物以尋找天然存在的治療劑。在這種情況下,科恩開始用人體糞便樣本尋找他可以設(shè)計(jì)的DNA的腸道細(xì)菌。當(dāng)他找到它們時(shí),他克隆了它們并將它們包裝在易于生長(zhǎng)的大腸桿菌中。然后,他可以看到工程化大腸桿菌菌株制造的分子。
雖然它們是非人類微生物的產(chǎn)物,但Brady說將實(shí)驗(yàn)室中產(chǎn)生的細(xì)菌配體視為外來物是錯(cuò)誤的。“在過去20年中,這一領(lǐng)域最大的改變是,我們與這些細(xì)菌的關(guān)系并不是對(duì)立的,”他說。“它們是我們生理學(xué)的一部分。我們正在做的是利用原生系統(tǒng)并將其操縱到我們的優(yōu)勢(shì)。”
“這是我們希望對(duì)微生物分子產(chǎn)生的分子進(jìn)行大規(guī)模,功能性審訊的第一步,”布拉迪說。他的計(jì)劃是系統(tǒng)地?cái)U(kuò)展和定義我們腸道中細(xì)菌用來與我們互動(dòng)的化學(xué)物質(zhì)。事實(shí)證明,我們的肚子充滿了希望。
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