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从外源“闻香调控”到内源“感糖产药”:叶海峰团队合成生物学双线进展的严谨读法

已有 72 次阅读 2026-8-23 18:17 |个人分类:分享|系统分类:科研笔记

全球糖尿病患者已逾5.3亿,现行口服降糖药与GLP-1受体激动剂多属“开环给药”,血药浓度不随实时血糖自适应,低血糖、胃肠反应与长期依从性仍是临床痛点。华东师范大学叶海峰团队近两年两条合成生物学主线——2024年Nature Communications报道的AAVMUSE(外源气味分子触发)与2026年Nature主刊报道的GIFT(内源葡萄糖触发)——提供了两套可复用的“传感器–基因线路–执行器”范式,但二者所处转化阶段与边界需分开看待。

第一条线(2024,Nat Commun):麝香酮–AAV吸入调控系统

团队基于小鼠嗅觉受体MOR215-1与cAMP响应启动子PCRE,构建麝香酮诱导转基因系统AAVMUSE,封装于AAV2/9或AAV2/6递送。单次注射后,小鼠经雾化吸入麝香酮,可在肝脏或肺部按剂量–时间依赖方式诱导Luc、ΔhFGF21(NAFLD模型)或ΔmIL-4(哮喘模型)表达,报告基因可控表达维持至少20周,部分慢性病模型追踪至28周。严格说,这是“一次AAV注射+反复吸入小分子”的半无创远程调控,触发信号来自外源化学小分子,适合需人为定时干预的慢性病,并非完全无针。

第二条线(2026,Nature):GIFT葡萄糖响应工程益生菌

以大肠杆菌Nissle 1917(EcN)为底盘,植入恶臭假单胞菌HexR–HexO葡萄糖开关:低糖时HexR阻遏P_HexR,高糖时细菌代谢生成KDPG使HexR解离,启动下游缩短型人GLP-1表达与分泌。口服后在小鼠盲肠/结肠临时定植,db/db、高脂诱导肥胖小鼠及自发性2型糖尿病食蟹猴模型中呈现血糖依赖的GLP-1/胰岛素波动与空腹血糖改善,在猴体内单次给药效应约维持3天,每3天给药、持续5周未见明显肝肾功能异常。需注意:当前GIFT为质粒携带、含抗性标记、EcN背景未敲除pks毒力岛,仅完成临床前动物验证;所谓“喝酸奶控糖”是机制类比,不是近中期可上市产品。

怎么评价这两篇成果

AAVMUSE解决“外源信号远程拨动基因开关”;GIFT解决“内源代谢信号闭环驱动活体菌产药”。前者触发端在人手,后者触发端在肠道葡萄糖(间接反映血糖),逻辑互补。但二者都还没跨过临床转化门槛:AAVMUSE需解决AAV长效性与吸入剂量标准化,GIFT需完成染色体整合、抗性标记剔除、pks敲除、长期定殖与菌群互作评估。称其为“概念验证(proof-of-concept)级突破”比“糖尿病药物新突破”更经得起同行复核。

两项成果均处临床前动物阶段,非获批疗法。糖尿病患者请遵医嘱规范用药,勿自行尝试实验性制剂。

参考文献

1. Wu X, Yu Y, Wang M, Dai D, Yin J, Liu W, Kong D, Tang S, Meng M, Gao T, Zhang Y, Zhou Y, Guan N, Zhao S, Ye H. AAV-delivered muscone-induced transgene system for treating chronic diseases in mice via inhalation. Nat Commun. 2024;15:1122. doi:10.1038/s41467-024-45383-z.

https://link.springer.com/article/10.1038/s41467-024-45383-z

2. Guan N, Kong D, Gao X, Niu L, Zhou Y, Yu G, Gao T, Liu M, Ma W, Jin Y, Yin J, Zhao S, Ye H. Glucose-responsive probiotics for glycaemic modulation in mice and monkeys. Nature. 2026 Aug 12. doi:10.1038/s41586-026-10909-6.

https://doi.org/10.1038/s41586-026-10909-6




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