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工程益生菌可以感知炎症性肠病

据《美国国家科学院院刊》上发表的一项研究,西北医学科学家开发出了一种能够检测炎症性肠病的工程益生菌。

炎症性肠病(IBD)的特点是胃肠道慢性炎症,可导致持续性腹泻、腹痛、体重减轻和消化系统永久性损伤。根据美国疾病控制与预防中心的估计, 大约有 300 万美国人患有炎症性肠病。

目前,IBD 通过侵入性结肠镜检查程序进行监测,无法知道 IBD 何时会突然发作。这促使生物化学和分子遗传学以及化学和生物工程助理教授 Arthur Prindle 博士实验室的研究人员探索检测这种疾病的合成生物学方法。

该研究的资深作者普林德尔说:“我们现在了解到,人体含有数百万个微生物群,这些细菌是健康、正常人体生物学的一部分。” “我们想知道这些细菌是否可以被重新利用和重新设计,以真正感知疾病的生物标志物,作为监测和跟踪人类炎症性疾病的一种方式。”

在这项研究中,研究人员通过采用益生菌大肠杆菌 Nissle 并添加一种能够感知钙卫蛋白(IBD 的已知生物标志物)存在的蛋白质,开发了一种工程益生菌。

Prindle 说:“益生菌(这种 IBD 诊断)之所以有效,是因为我们发现了一种针对生物标志物钙卫蛋白的新型转录反应,益生菌可以感知钙卫蛋白并改变其基因表达和反应。” “我们的传感器依赖于这种自然反应,然后我们用它来产生测量输出,我们可以检测到该输出,报告疾病的存在。”

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