治疗“绿色癌症”,智能细菌来帮忙******
◎实习记者 骆香茹
炎症性肠病虽然致死率较低,但长期以来,也面临着诊断困难和难以根治的问题,被称为“绿色癌症”。
近日,华东理工大学生物工程学院院长叶邦策教授及该院副教授周英团队在《细胞—宿主与微生物》上发表了一项研究成果。该团队开发了一株智能工程菌——i-ROBOT,可实现在体无创实时监测和记录炎症性肠病的发生与发展,并以自调控的给药模式缓解病症。
各色技术上阵诊断“绿色癌症”
炎症性肠病是胃肠道最常见的慢性炎症性疾病,包括克罗恩病和溃疡性结肠炎。腹痛、腹泻、便血等是炎症性肠病主要的症状表现。
当前炎症性肠病的诊断方法在临床上主要有肠镜、电子微胶囊肠镜等。论文通讯作者叶邦策介绍,肠镜检查的好处是直观,可以观察到人体整个肠道的情况。“但肠镜检查是一项有创检查,在操作过程中难免损伤肠道黏膜,造成少量出血,引起被检者的不适感,患者依从性差。”叶邦策补充道,“也有无痛肠镜,但这种方式有一定风险,做这种检查前需要患者进行全身麻醉,对患有心脏病和肺部疾病的人来说,风险较大。”
电子微胶囊肠镜是近年来新兴的检查方式,叶邦策介绍,与传统肠镜相比,其对患者造成的痛苦更小、适应性更强,能检查传统肠镜无法到达的回肠、空肠等。但胶囊在消化道运动的过程中,无法人为控制其运动轨迹,其在消化道等位置会随机翻转,产生视觉盲区,有可能导致错过病变部位、延误病情等情况发生,且电子微胶囊肠镜的检查费用更高,给患者带来的经济压力更大。
智能工程菌是炎症性肠病的新兴诊断方式之一。叶邦策介绍,他们会提前3天将智能工程菌通过口服灌胃的方式送入小鼠体内,等肠炎造模给药结束后通过分析粪便中存在的智能工程菌的荧光信号和基因组DNA突变情况,确定肠道炎症发生、发展程度。
“智能工程菌在诊断灵敏性、便捷性以及成本上都具有无法比拟的优势,但目前仍仅能通过分析粪便样品来评估疾病的有无或严重程度,而难以实施在体原位诊断。”叶邦策表示,“此外,智能工程菌的生物安全性还需进一步加强。”
治疗方法从抗炎药物到智能活菌机器人
为了攻克炎症性肠病,专家们想了不少办法。过去,炎症性肠病的主要治疗方法是使用抗炎药物和免疫调节药物。叶邦策介绍,随着肠道微生物研究的深入,过去十年间,调节肠道微生态、使用智能活菌成为炎症性肠病的研究热点,创新研究不断涌现。
叶邦策团队开发的i-ROBOT是使用大肠杆菌Nissle1917作为底盘细胞进行改造的。叶邦策介绍,i-ROBOT能够感知低浓度的炎症标志物,具有诊断早期肠炎的潜力。同时,i-ROBOT还能记录疾病发生与发展的信息,帮助监测胃肠道健康状态。
当然,i-ROBOT的功能远不止于此。叶邦策表示,i-ROBOT还可以在病灶部位根据疾病的严重程度释放相应浓度的药物,在实现有效治疗的同时,又能避免因过度用药而产生的副作用。
“我们认为智能工程菌是智能活菌机器人的一种。”叶邦策补充道,“智能工程菌具备优异的感知和收集周围环境信息的能力,能够与周围环境进行互动,并能在特定时间和地点采取特定的行动。”
近年来,“粪便也能治病”的冷知识刷新了不少人的认知,通过粪菌移植治疗炎症性肠病也受到越来越多的关注。粪菌移植是将健康人的肠道菌群植入患者肠道,重建肠道微生态系统,以此治疗肠道疾病。粪菌移植成为炎症性肠病治疗的一种新选择。然而,叶邦策提醒道:“尽管有很多阳性的结果支持粪菌移植的可行性,但是目前一些安全性、伦理性问题尚未得到很好地解决,粪菌移植疗法还存在争议。”
发展交叉学科或可破解炎症性肠病诊疗难题
叶邦策介绍,当前,许多研究证明了智能工程菌具有在活体内诊断和治疗疾病的应用潜力,且智能工程菌逐步朝着智能化和临床应用性的方向发展。其中,功能稳定性、临床效力和安全性是决定智能工程菌能否成功应用于临床的关键。
叶邦策表示:“合成生物学为智能工程菌感应疾病标志物的种类及传感性能提供了很好的策略,然而仅仅依靠合成生物学难以解决所有问题。”
叶邦策认为,交叉学科的发展为此提供了新的契机,例如将合成生物学与材料和化学科学相结合,能够增强智能工程菌的定植性、靶向性和可控性,进而实现炎症部位的在体原位成像检测。
此外,智能工程菌的安全性也是限制其临床应用的重要因素,为了应对智能工程菌可能导致的抗性转移、代谢物毒性等问题,研究者们仍在优化技术方案,通过不使用抗性基因作为筛选标记、选择更安全的益生菌作为智能工程菌的底盘、进行细菌毒力因子的敲除、对逃逸细菌进行有效的控制和清除等策略,有针对性地解决相关难题。
谈到智能工程菌的应用前景时,叶邦策表示,从诊断的角度来说,如果智能工程菌能够通过临床试验,运用到炎症性肠病的临床治疗中,将打破传统肠道疾病的诊断模式,部分替代侵入性的肠镜检测,能让受检者在没有任何痛苦的情况下,诊断出其是否罹患炎症性肠病。
解振华:中国已初步进入绿色、低碳、循环发展道路******
中新网卡托维兹12月8日电 第二十四届联合国气候变化大会2日至14日在波兰卡托维兹举行,中国气候变化事务特别代表解振华在7日由中国新闻社、国家气候战略中心和中国人民大学联合主办的“气候传播与公众意识”主题边会上做了首场发言。他表示,中国政府一贯高度重视应对气候变化工作,把推进绿色低碳发展作为生态文明建设的重要内容,作为加快转变经济发展方式、调整经济结构的重大机遇。中国已经初步进入到一个绿色、低碳、循环发展的道路。
解振华在致辞中表示,讨论“气候变化传播和公众参与”这一主题对于促进各国国内气候行动、推进全球气候治理很有意义。气候变化与每个人的生活环境息息相关,气候传播和公众参与是开展气候变化工作的重要内容。1992年签署的《联合国应对气候变化框架公约》第六条指出:“保障公众获取有关气候变化及其影响的信息;公众参与应对气候变化及其影响和拟订适当的对策”。
解振华指出,气候变化是事关人类前途命运的一个重大挑战,积极应对气候变化不仅是政府的职责,也是社会各界的共同责任。政府、企业、媒体、公众、社会团体和国际机构和组织作为推进应对气候变化的各个利益相关方,需要团结携手,共同应对。
解振华表示,中国政府一贯高度重视应对气候变化工作,把推进绿色低碳发展作为生态文明建设的重要内容,作为加快转变经济发展方式、调整经济结构的重大机遇。近年来,中国在提升公众意识等方面开展了很多工作。自2013年首届全国低碳日以来,通过举办应对气候变化主题展览,召开低碳论坛、建立低碳产业联盟,播放公益广告、组织低碳院士专家中国行、低碳进校园、进园区和进社区等系列活动,提升了公众的低碳发展意识。近年来,越来越多地方各级政府、企业、社区和媒体通过多种形式扩大了气候变化的影响力。如镇江举办的国际低碳大会,深圳举办国际低碳城论坛和应对气候变化国际影视大会。
解振华表示,正是由于社会各界的共同努力,中国的气候变化工作取得可喜的进展。截止到2017年底,中国碳强度已经下降了46%,提前3年实现了40%-45%的上限目标。可再生能源占一次能源比重达到13.8%,预计2020年完成15%的目标。森林蓄积量已经增加了21亿立方米,也超额完成了2020年的目标。这些目标的实现,为实现2030年二氧化碳排放达到峰值,争取提前完成,奠定了一个非常好的基础。
解振华在发言中谈到,国际上有一些媒体质疑中国“是否还是发展中国家”,认为中国“应该像发达国家一样实现绝对减排,并给发展中国家更多资金支持”,是因为还不了解中国的国情,中国仍然是一个发展中国家。
解振华表示,中国人均GDP(国内生产总值)是8800美元,仅为全球人均GDP80%的水平,在全世界排在70多名,还未跨过“中等收入陷阱”,还有3000万至7000万贫困人口。在当前经济不确定性增多的情况下,中国仍面临着严峻的既要发展经济又要消除贫困,还要提高民众生活水平、创造就业机会等等非常大的挑战。中国要实现NDC(国家自主贡献)的目标,要付出艰苦卓绝的努力,要付出相当大的努力才能够实现。
解振华表示,根据《联合国气候变化框架公约》、《京都议定书》、《巴黎协定》,对发达国家的要求是率先大幅度减排,为发展中国家提供资金和技术支持,对发展中国家的要求是实现相对减排。在资金问题上,基于历史责任、当前发展水平能力,发达国家为发展中国家提供资金支持是义务。2015年中美元首就气候变化发布的联合声明更加明确,敦促发达国家出钱,鼓励发展中国家自愿出钱,欢迎其他私营机构出钱。这些都是十分清楚的。
解振华表示,中国政府最近25年采取了很多措施,一是力行节能,累积节能量占全球节能量50%以上;二是优化能源结构,可再生能源的总装机容量达6.5亿千瓦,占全球的2.8%,淘汰关停火电机组1.7亿千瓦,相当于欧洲一个大国装机总量的两倍;三是解决交通领域排放问题,中国快速发展地铁、高铁等公共交通,特别是电动汽车的发展,中国电动汽车总拥有量占世界拥有量的50%;四是增加森林碳汇,中国的人工造林面积是世界上最大的。
“作为一个发展中国家,我们在应对气候变化中所有应该采取的措施都已经做了,而且应该说做得非常好,在全球减排总量中占了很大一部分。”解振华表示,中国减排取得的进展得到国际社会的充分肯定。
解振华表示,中国在实现这些减排目标的同时,GDP保持较快速度增长,能耗、物耗、碳强度下降基本超额完成任务,这些数据描绘出来的趋向和轨迹显示出中国已经初步进入到一个绿色、低碳、循环发展的道路。
解振华指出,中国的低碳发展之路任重而道远,气候传播和公众参与还需要进一步加强。
第一,抓住气候变化的大方向。2016年美国宣布退出《巴黎协定》,给气候变化工作造成了负面影响,但是并没有改变整个气候变化的发展趋势。通过宣传引导越来越多的公众参与到气候变化的事业中业来,把低碳发展的理念贯彻到社会生活的方方面面。
第二,拓展公众参与的机制设计。提升公众对于气候变化工作的知情权,及时向社会公布气候变化的工作的最新进展,拓展公众参与的形式,推动决策过程的信息公开,对于涉及环境和气候变化和立法、政策制定等工作通过征求公众意见,使国家决策充分反映公众设想。
第三,将意识转换为实际行动。知易行难,我们倡导简约适度、绿色低碳的生活方式,反对奢侈浪费和不合理消费。建立低碳社会,通过市场和行政相结合的方式,加强总量和强度双重控制,减少对于自然资源的过度攫取,倡导低碳消费。
第四,加强国际合作。加强与其它国家和组织在气候传播和公众参与领域的合作,通过学术交流、项目合作等形式,构建国际化的气候传播网络,吸收国际先进的传播理念,创新公众参与的形式。
解振华表示,在刚刚结束的二十国集团峰会上,中国、法国、联合国共同举行了有关活动与重申落实《巴黎协定》的坚定承诺,发出共同推动应对气候变化的有力信号。
解振华表示,众人拾柴火焰高,面临着新的形势、新的挑战,更需要加强气候传播工作,推动国内外社会各界共同参与到气候变化工作中来,不断稳固和扩大朋友圈,为推进全球生态文明建设、保护人类赖以生存的地球家园做出更大贡献。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)