蓝色光开启基因，糖尿病治疗新希望

科学 静云 2015-11-26 浏览

（文/Ed本报讯Yong）II型糖尿病患者必需经过服用药物或注射胰岛素才干将血糖维持在正常水平。但是在瑞典的一个实验室，那儿的糖尿病大鼠有着更为便利的处置办法，当它们需求更多胰岛素时，只需来个蓝色光浴就行了。

这些大鼠是苏黎世联邦理工大学叶海峰(Haifeng本报讯Ye)的研讨对象，他研讨出了一种应用光猝发来开启单个基因的办法。特别是蓝光，它能在老鼠体内激起一个化学链式反响，最终开启一个叫做胰高血糖素样肽(Glucagon-Like本报讯Peptide本报讯1，GLP-1)的基因，好医师网，GLP-1能调控胰腺分泌出更多的胰岛素，使细胞对胰岛素更敏感，还能增加饱腹感。

叶海峰的工作融合了目前生物学界两种最激动人心的技术，即光遗传学和合成生物学，前者应用光猝发来控制细胞中的事情，后者结构了自然界不存在的重生物回路。在一个相关的评论中，布莱恩周(Brian本报讯Chow)和埃德博伊登(Ed本报讯Boyden)（光遗传学创建者之一）将这项新技术称为“合成生理学”。

叶海峰的研讨首先从细胞实验开端。有一种叫做黑视素(melanopsin)的蛋白，控制着我们身体的生物钟，它通常存在于视网膜细胞中，但是叶海峰将它参与了人类肾脏细胞中。黑视素在蓝色光映照下，会引发钙离子激增。叶对细胞中止了重新编程，使钙离子浓度的变化能够激活一个叫做活化T细胞核因子(nuclear本报讯factor本报讯of本报讯activated本报讯T本报讯cells,本报讯NFAT)的基因，这个基因是启动其他基因的开关，这样叶海峰就能够应用蓝色光束开启任何基因了。

随后叶海峰将一些细胞做了处置使得NFAT基因激活了GLP-1基因，然后把这些细胞植入糖尿病大鼠的皮下并将大鼠置于一个蓝色光映照下的小室里。几小时后，它们的胰岛素水平疾速上升，血糖水平降落。

叶海峰的研讨还不能用来治疗糖尿病，它只是一个概念考证，可能是一个里程碑的初步阶段。首先，钙离子浓度变化和细胞内一切事情都有关，，所以蓝光猝发可能会构成预料之外的结果。这项研讨的领军人物马丁富塞内格尔(Martin本报讯Fussenegger)表示，对副反响的担忧使他们在很长一段时间内都没有开端这个项目，“但是当我们最终做了之后，我们发现基本没有什么问题”，他说。

叶海峰和富塞内格尔正在寻觅把这项技术应用到临床的商业同伴。同时，他们也在集中肉体研讨其他的应用，即制造难以消费的药物，他们的结果标明这也是可行的。

他们重新编程了细胞，将它们培育在一个大桶（一个“生物反响器”）中，从桶上方照进蓝光，来产生一种叫做分泌型碱性磷酸酶(secreted本报讯alkaline本报讯phosphatase,本报讯SEAP)的蛋白。经过控制光照方式和时间，他们能在一定时间内消费出一定数量的蛋白。这种控制水平对制药工业来说是一个庞大的应战，但叶海峰轻松地完成了这一点，而且他在整个过程中没有向细胞中添加任何物质。

上面提到的这些只是合成生物学潜在应用的一部分，这个团队还能应用这项技术在肿瘤内开启一个将抗癌药物汇集起来的基因消费线。或者在谨慎控制之下，经过开启一个破损或缺失基因的可用拷贝来治疗遗传性基因疾病。像这样的结果关于合成生理学是很重要的，这个范畴常被责备为只是雕虫小技而已，但它有着庞大的潜力。

原文看这里

科技名博微博

博主引见： Ed本报讯Yong，著名科学作者。他白昼在英国癌症研讨中心上班，晚上回家写他自己的科普博客Not本报讯Exactly本报讯Rocket本报讯Science。他的文章被众多知名刊物采用，包括New本报讯Scientist,本报讯Nature,本报讯the本报讯Economist,本报讯the本报讯Guardian,本报讯the本报讯Daily本报讯Telegraph以及SEED等。

分享蓝色光开启基因，糖尿病治疗新希望到：

蓝色光开启基因，糖尿病治疗新希望相关的文章