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。
16个部门联合印发行动计划整治噪声污染******
光明网讯(记者 张佳兴)工业噪声、建筑施工噪声、交通噪声、社会生活噪声,各类公众不需要的声音干扰正常生活的情况时有发生。2021年,全国生态环境信访投诉举报管理平台共接到公众举报45万余件,其中噪声扰民问题占全部举报的45.0%,居各环境污染要素的第2位。人民群众对生态环境质量的期望越来越高,对生态环境问题的容忍度也越来越低,噪声污染越来越成为环境领域集中投诉的热点和焦点。
为解决群众反映强烈突出环境问题的迫切需要,近日,生态环境部会同住房城乡建设部、交通运输部、公安部等16个部门和单位联合印发了《“十四五”噪声污染防治行动计划》(以下简称《行动计划》),通过实施噪声污染防治行动,基本掌握重点噪声源污染状况,不断完善噪声污染防治管理体系。提出到 2025 年,全国声环境功能区夜间达标率达到 85%,推动实现全国声环境质量持续改善。
2022年6月7日,在河北省石家庄新乐市新乐一中考点,工作人员正在对考点周边的噪声及污染情况进行监测,确保高考顺利进行。(光明图片/贾敏杰 摄)
生态环境部大气环境司有关负责人表示,《行动计划》将从5个方面深化管控,严格噪声源头管理,深化工业企业噪声污染防治,强化建筑施工噪声污染防治,加大交通运输噪声污染防治,推进社会生活噪声污染防治。
《行动计划》提出,要完善规划相关要求。制定或修改国土空间规划、交通运输规划和相关规划时,应合理安排大型交通基础设施、工业集中区等与噪声敏感建筑物集中区域之间的布局,落实噪声与振动污染防治相关要求。
要严格落实噪声污染防治要求,依法开展环评,对可能产生噪声与振动的影响进行分析、预测和评估,积极采取噪声污染防治对策措施。紧抓产品质量监管,持续强化对汽车、摩托车噪声污染的认证监管,适时将相关国家标准纳入强制性认证。鼓励低噪声工艺和设备的研究开发和推广应用,适时更新产业结构调整指导目录和噪声与振动污染防治领域国家先进污染防治技术目录。
交通运输噪声方面,《行动计划》要求加强车船路噪声污染防治。严格机动车监管。科学划定禁止机动车行驶和使用喇叭等声响装置的路段和时间。鼓励在禁鸣路段设置机动车违法鸣笛自动记录系统,抓拍机动车违反禁鸣规定行为。推动船舶噪声污染治理,推动内河船舶应用清洁能源。推动轨道交通噪声污染防治,城市轨道交通车辆等装备选型和轨道线路、路基结构等建设应符合相关要求。
据悉,生态环境部将会同各相关部门,将《行动计划》任务目标纳入本部门的工作计划,抓紧制修订相关配套法规标准,有序推动各项工作落实,逐级落实噪声污染防治责任。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)