研究人員進行細菌工程改造,可檢測發炎性腸道疾病

作者 | 發布日期 2021 年 05 月 19 日 17:49 | 分類 生物科技 , 醫療科技 Telegram share ! follow us in feedly


當身體免疫系統受傷、刺激、偵測到致病菌等,就可能產生發炎反應,也可以說,發炎是身體的第一道警訊。根據外媒《New Atlas》報導,萊斯大學的研究人員對細菌進行工程改造,感應腸道的 pH 值,使發炎情況下發出綠光。同時,細菌也用於發炎性腸道疾病(IBD)的小鼠模型,發現有效預測疾病爆發。

萊斯大學團隊在 2017 年展示能感測硫代硫酸的大腸桿菌,這種生物指標被認為與結腸炎的腸道發炎有關。自那時起,研究人員一直努力生產工程細菌,可檢測出更普遍的炎症性腸病。

一般來說,檢測腸道炎症最直接的方法,就是透過測量腸道的 pH 值。像克隆氏症患者的發炎可能跟酸中毒、腸道 pH 值低有關,但用非侵入的方式來測量腸道 pH 值,並不是簡單的過程。

該論文的共同作者 Jeffrey Tabor 解釋,正常情況下,腸道 pH 值約 7,是中性的,但克隆氏症會引起大量炎症,使 pH 值約降為 3,呈現非常酸性。

為了解決這個問題,研究人員首先研究腸道 pH 值變酸時,腸道細胞所呈現的基因,在找到代表酸中毒的基因特徵後,研究人員設計一株大腸桿菌,當它遇到這個基因特徵時,就會產生綠色螢光分子。

接著,研究人員使用克隆氏症的小鼠模型,驗證對 pH 敏感的細菌,並透過標準的光學設備,來有效測量這些螢光分子的亮度,並將其與腸道酸度水平找出關聯。研究另一位合著者 Sean Colgan 直言,這種菌株可說是發炎期間監測酸中毒的最佳工具。

研究人員提出,酸中毒感應細菌很容易摻入食物,成為 IBD 患者的早期預警系統。據推測,只要透過糞便顏色編碼,就能及早發現疾病是否發作。

目前,細菌工程檢測疾病的想法相對新穎,但潛在的應用範圍相當廣,除了可當診斷用途,還能積極治療癌症、代謝性疾病及病原體感染。不過,這個研究領域仍處於起步階段,但對 pH 敏感的細菌或許對很多 IBD 患者有所幫助。

Tabor 表示,未來幾年內有機會開始測試這種細菌的人體臨床試驗。

(首圖來源:shutterstock)

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