/ 全文约 1300 字
阅读约需 4 分钟
播客 | 生命前哨
制作 | 百岁新我
8月12日,华东师范大学叶海峰教授团队在《自然》杂志上发表了一项研究,公布了一款名为GIFT的“智能活体益生菌降糖药”。它在口服后会短暂定居于肠道,能实时感知血糖变化,且只在血糖升高时分泌GLP-1,血糖正常时则自动停工。
![]()
(DOI: 10.1038/s41586-026-10909-6)
这项成果之所以发表在《自然》上,是因为它解决了一个根本性问题:
全球有超过5.3亿2型糖尿病患者。GLP-1类药物的出现,把血糖控制推到了新的高度。但这类药物大多是注射给药,药效是“定时定量”的,不会根据患者情况进行血糖动态调节。打进去的药,不管血糖高还是低,都在工作。这就带来了低血糖的风险——而对糖尿病患者来说,低血糖有时比高血糖更致命。
叶海峰团队想做的,就是让治疗从“开环”变成“闭环”——让药物自己感知血糖,自己决定开或关。他们的灵感来自一种叫“恶臭假单胞菌”的细菌。这种细菌体内存在一种叫HexR的蛋白,它像一把锁,平时紧紧贴在DNA的特定位置上,把后面的基因锁死。一旦细菌摄入葡萄糖,经过一系列代谢反应后,这把锁就会打开,基因开始工作。
团队花了多年时间对这个天然的“糖传感器”进行改造和测试,最终成功搭建出一套可合成的基因系统。在实验室中,这套系统在葡萄糖浓度低于5mmol/L时几乎不启动,一旦超过10mmol/L——也就是恰好接近临床上糖尿病的诊断标准时——反应就会陡然增强。
传感器虽然造出来了,但需要一辆“车”把它送到肠道里去。团队选中的底盘是大肠杆菌Nissle 1917,一种在临床上已经使用了近百年、甚至出现在部分市售益生菌产品中的安全菌株。
之后,团队又把编码GLP-1的基因也装了进去。这样一来,当血糖升高时,传感器解锁,GLP-1开始生产;当血糖回落时,传感器重新锁住,生产停止。这套“高糖触发、低糖关闭”的模式,从感知到响应,再到调节和反馈,全程都实现了自动化。
![]()
在严重2型糖尿病小鼠模型中,每天口服一次GIFT、连续30天,血糖显著下降,体重减轻,脂肪减少,肝脏、肾脏和肠道的损伤都明显缓解。当小鼠被喂食可乐、巧克力等高糖食物后,GIFT能迅速感知血糖变化,立即启动生产。
更关键的是灵长类动物实验。在自发2型糖尿病的食蟹猴中,单次口服GIFT后,降糖效果持续长达3天;每3天口服一次、持续5周,血糖全程维持稳态,体重稳定且未出现炎症或过敏反应。
另外,团队还将GIFT与司美格鲁肽进行了直接比较。司美格鲁肽注射后,小鼠短期内出现过敏反应、甲状腺相关指标异常等副作用;而口服GIFT的小鼠则未观察到这些问题。更关键的是,当与基础胰岛素联合使用时,司美格鲁肽显著增加了低血糖的风险,而GIFT没有。
![]()
这是一项从原理到动物实验都经过严格验证的研究,但仍然有很长的路要走。叶海峰本人也坦言,后续还需要解决菌株长期安全性验证、基因线路染色体整合、抗生素标记去除、规模化生产等一系列问题。
但我们不得不为技术的进步而振奋,这项研究绘制了一个清晰的场景:
未来,糖尿病患者或许真的能像喝酸奶一样,口服一杯“定制益生菌”,就能让它们在自己的肠道里安家,实时守护血糖健康。
* 文章内容仅供参考,不构成任何建议
since 2015.
来源/ DOI: 10.1038/s41586-026-10909-6
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.