经过工程改造的微生物在小鼠体内产生抗肥胖分子,但将其应用于人类却存在挑战

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经工程改造的细菌已被证明能帮助老鼠减肥。它们对人类也能起到同样的作用吗?

美国的一个研究小组已经对肠道细菌进行了编程,使其产生一种抑制饥饿的分子,这种分子已被证明有助于小鼠减肥。然而,在他们的目标是开发用于人类的治疗方法时,仍然存在重大挑战。

药理学教授肖恩·戴维斯和他在范德比尔特大学的同事们设计了一种益生菌,使其产生N-酰基磷脂酰乙醇胺(nape),餐后在小肠中产生,并迅速转化为N-乙醇胺(NAEs) -有效抑制食欲的脂类。研究人员将这种细菌添加到一种小鼠的饮用水中,这种小鼠被培育成肥胖,当喂食高脂肪饮食时,会出现糖尿病和脂肪肝的迹象。

NAPE通常是肠道对食物摄入的反应。它有助于表示饱腹感,并提示人们停止进食。在去年发表的一项研究中,戴维斯的研究小组发现,在为期八周的研究期间,摄入产生nape细菌的小鼠比摄入白开水或含有不产生nape细菌的水的对照组体重增加了15%。此外,这些小鼠的葡萄糖耐量也有所提高。

在戴维斯的最新研究中,他在美国丹佛第249届ACS全国会议暨博览会他的团队表明,除非小鼠能够将NAPE转化为活性代谢物,否则这些细菌是没有益处的。戴维斯解释说:“如果老鼠体内没有这种将NAPE转化为活性代谢物的酶,那么它就不会有这种效果。”“但我们可以通过进一步改造细菌来克服这一问题,让它们拥有这种酶,从而产生这种活性代谢物。”

监管障碍

戴维斯的最终目标是进行人体研究,最终治疗肥胖患者,以防止他们患上心脏病和糖尿病等相关疾病。但将这种疗法推广到人类可能会有问题。它需要更多的安全测试,以获得美国食品和药物管理局(FDA)的批准。戴维斯说,有很多步骤,我认为目前的监管途径还不清楚。他说,这肯定需要几年时间。

提出的治疗方法与FDA监管的典型小分子药物有很大不同。戴维斯说:“它处于最前沿,从监管的角度来看很困难。”

一个重要的障碍是,接受过这种分子治疗的人可能会通过粪便接触将其传播给其他人。这对老年人、体弱多病的人来说是一个严重的风险。

尽管细菌在温暖、营养丰富的肠道中大量繁殖,但当它们被排泄出来时,它们进入了一个可以迅速杀死它们的环境。戴维斯说:“我们想要做的是削弱细菌,使它们难以在肠道外生存,从而难以扩散。”我们一直在朝着这个方向努力,但进展相当缓慢。

作为基因改造的替代方案,戴维斯也在考虑培育能够表达高水平nape的细菌。他引用了一些证据,表明这种技术可能有效,但他指出,这是一条困难的路线,因为没有足够的证据证明NAPE实际上是如何在细菌中产生的。