乐鱼,新研究:生物工程新方法阻断部分基因功能,治疗艰难梭菌感染
•艰巨梭菌传染是一个全球性的公共健康问题,它已在2013年被美国疾病与防止节制中间列入最高告急要挟级此外耐药菌首位。
•“我们的研究首要有两个立异点,一是从寻觅艰巨梭菌传染的宿主因子动身,二是利用自创的高效、经济的RNAi基因筛查方式。”
艰巨梭菌(Clostridium difficile)是一种抗生素耐药菌,在利用抗生素,特别是过量利用抗生素时,很轻易呈现艰巨梭菌传染(CDI)。凡是,艰巨梭菌经由过程口腔进入人体内并连结休眠状况,直到在年夜肠中传染并释放毒素,粉碎组织。这些毒素会杀死细胞,从而致使腹泻、腹痛、发热,在极端环境下会致命。
近日,美国微生物学会期刊《mBio》发布昆山杜克年夜学(Duke Kunshan University)全球健康研究中间、新彤生物化学尝试室黄林峰副传授等人的研究功效。该研究揭露了艰巨梭菌传染酿成的组织毁伤的要害基因片断,阻断特定的基因功能,有可能用在医治艰巨梭菌的传染。
据“昆山杜克全球健康”公家号报导,论文的掌管者黄林峰暗示,艰巨梭菌传染是一个全球性的公共健康问题,它已在2013年被美国疾病与防止节制中间列入最高告急要挟级此外耐药菌首位。在中国,艰巨梭菌传染的影响也很是普遍,可是对它的研究还不充实。
该项研究的成员之1、昆山杜克年夜学天然与利用科学部生物尝试室讲师李迎雪博士对尝试进程进行引见:“我们首创了一种新型基因筛查法,操纵细菌细胞制造了数千个切确基因靶向的RNA份子,即小干扰RNA(siRNA)。然后我们利用高通量方式去测试这些siRNA,并利用生化检测和显微镜不雅察的体例,去领会在艰巨梭菌毒素引诱下siRNA在细胞灭亡中所阐扬的感化。最初,我们初步挑选出最有可能的候选基因,再经由过程各类尝试室手艺验证它们是不是在艰巨梭菌毒素引诱的细胞毁伤中发生了结果。”
研究发觉,在艰巨梭菌致使的细胞凋亡中,有几个新的基因阐扬了主要感化。掌管这项研究的黄林峰注释:“经由过程阻断这部门的基因功能可减轻艰巨梭菌毒素所酿成的细胞灭亡,而这个方式能够用在传染后的相干医治。中药化合物甘草甜素(Glycyrrhizin)可以或许阻断此中一个候选基因HMGB1的功能。在我们培育的细胞和动物模子中进行了测试,成果注解,其对艰巨梭菌毒素引发的细胞和组织毁伤具有壮大的庇护感化。”
11月8日,彭湃科技连线黄林峰,解读该项功效。
抗生素医治“两难”
黄林峰暗示,艰巨梭菌传染很难治。一般传染艰巨梭菌的人都是需要利用抗生素的患者,或是住院好久的老年人,他们体质本就衰弱,传染艰巨梭菌后会对肠道形成很是年夜的毁伤,严峻的环境需要手术干涉干与。
因为艰巨梭菌的抗生素耐药性,在人体内几近所有的一般细菌都被抗生素杀身后,艰巨梭菌会留下来,年夜量滋生,发生年夜量毒素。保守医治艰巨梭菌传染的方式是利用更强的抗生素,包罗万古霉素(vancomycin)、非达霉素(fidaxomicin)和甲硝唑(metronidazole),可是医治后常有复发。
据黄林峰引见,在艰巨梭菌传染疗法的研究上,近期首要有两个新进展。一是针对艰巨梭菌毒素的抗体,今朝美国默沙东的抗体药Zinplava(bezlotoxumab)已被用在艰巨梭菌的医治,可是抗体药物价钱高贵,并且必需和抗生素联用。
另外一种方式是肠道菌群移植,即把很是健康的人粪便中的菌群提取富集,经由过程食道或灌肠的方式移植到患者体内,让患者无机会借此重建本身身体的一般菌群,和艰巨梭菌抗争。可是找到真正健康无害的菌群其实不轻易,需要挑选供体,重建菌群的进程也很复杂,且移植后并不是每小我都能受益。
黄林峰向彭湃科技暗示,“我们的研究首要有两个立异点,一是从寻觅艰巨梭菌传染的宿主因子动身,二是利用自创的高效、经济的RNAi基因筛查方式。”
艰巨梭菌首要经由过程毒素A、毒素B和二元毒素(binary toxin)三个毒夙来发生感化,此中致使细胞毁伤的首要毒素是毒素B。是以,他们但愿在细胞模子上找到毒素B致使细胞灭亡的要害基因,进而寻觅针对性的医治方式。
初创高效、经济的生物项目RNA出产方式
在尝试中,黄林峰团队利用一种自创的新型基因挑选方式,即用生物项目的方式来出产siRNA(小干扰RNA)份子。该方式的益处在在能够下降本钱,简单、廉价地出产高效的小干扰RNA。
黄林峰引见,小干扰RNA能够经由过程RNAi通路精准地调控靶基因的表达,从而有用按捺致使疾病的要害基因。
“一般做RNAi基因筛查会利用化学合成的小干扰RNA,需要向公司采办化学合成的产物。假如要买几万个分歧基因序列的小干扰RNA做高通量的筛查,价钱很是高贵,一般只要年夜型医药企业和高级的研究机构才有能力去做。我们缔造的生物项目方式能����APP让细菌本身合成小干扰RNA份子,是以能够做到以低廉的本钱来出产小干扰RNA份子库。”黄林峰说。他还暗示,他们的小干扰RNA份子库能够针对特定细胞和研究系统进行个性化的出产,是以加倍精准和高效。
今朝,黄林峰团队正利用该新型基因挑选方式研究其他疾病,但愿能开辟出更多基因靶向精准医疗的候选药物。黄林峰告知彭湃科技,RNAi药物今朝只能递送到肝脏内,因此用在医治肝脏相干的疾病最为适合,“研究与肝脏相干的疾病的RNAi药物离临床转化更近。”他引见,今朝在研的RNAi疗法首要是针对代谢、乙肝病毒等与肝脏表达的基因紧密亲密相干的疾病。黄林峰团队正在研究的首要标的目的是高血脂等代谢相干疾病。
,乐鱼报道