喝綠茶就能控制血糖穩(wěn)定，你可以想象得到嗎？

10月24日，國際著名學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)·轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》（ScienceTranslationalMedicine），以封面文章形式在線發(fā)表華東師范大學(xué)葉海峰研究員團(tuán)隊領(lǐng)銜的最新研究成果。

這項研究成果表明，當(dāng)人體植入某種定制化細(xì)胞后，人們只需通過飲用特制的濃縮綠茶，便可使其在體內(nèi)產(chǎn)生代謝物原兒茶酸，進(jìn)而控制細(xì)胞中目的基因的表達(dá)，從而控制細(xì)胞的各種行為，在特定的時空下產(chǎn)生并釋放各種你想要的治療藥物。智能細(xì)胞的行為可以按照需求調(diào)整改變，可以變?yōu)樘岣呷梭w免疫力的抗體，也可以變?yōu)榍宄w內(nèi)有害分子的酶，還可以變?yōu)榻档脱堑?a name='InnerLinkKeyWord' href='//www.hbyuguan.com/tnbpd/tnbzl/yds/' target='_blank'>胰島素。

當(dāng)這種細(xì)胞被植入人體后，人們通過飲用定制的濃縮綠茶，就可以激活細(xì)胞中特定基因的表達(dá)。這種細(xì)胞可以按需定制，在體內(nèi)生產(chǎn)特定基因編碼的蛋白藥物，例如胰島素等。

糖尿病嚴(yán)重影響著患者的健康和生活，為了代替胰島素注射的糖尿病治療方法，該課題組人員選擇胰島素作為目的基因進(jìn)行測試，設(shè)計合成能夠精確調(diào)控降血糖肽表達(dá)釋放的定制化細(xì)胞，以達(dá)到治療糖尿病的目的。

研究表明，糖尿病小鼠只需口服定制的濃縮綠茶或者原兒茶酸，便可定時定量地持續(xù)性獲取胰島素，控制體內(nèi)血糖穩(wěn)定，無需每天定時服用或者注射胰島素。另外，這項工作也已在靈長類動物猴子身上得到驗證，患糖尿病的猴子只需飲用原兒茶酸，就可達(dá)到控制血糖的效果。

我國的糖尿病患者超過1．14億人。據(jù)統(tǒng)計，僅2017年我國與糖尿病相關(guān)的診斷治療支出，就達(dá)到約1100億美元，占近13％的中國醫(yī)療總支出。其中，60歲以下因糖尿病死亡人數(shù)高達(dá)84萬，這意味著巨大的醫(yī)療負(fù)擔(dān)。這項研究成果僅在治療糖尿病上，就有廣闊的應(yīng)用前景。

美國生物學(xué)家喬治戴利曾評論：“相比于藥物治療為代表的20世紀(jì)，21世紀(jì)則是細(xì)胞治療的時代”。

隨著一些獨特細(xì)胞治療產(chǎn)品的開發(fā)，細(xì)胞治療被視為下一代醫(yī)藥。在細(xì)胞治療的最近研究進(jìn)展中，細(xì)胞上設(shè)計安裝特殊用途的控制裝置，已成為細(xì)胞治療的研究重點，這些裝置可以被量身定做，促使細(xì)胞更加智能化地完成如基因編輯、精準(zhǔn)治療等各種任務(wù)。這類安裝了控制裝置的細(xì)胞，被形象地稱為“人工定制化細(xì)胞”，該類人工定制化細(xì)胞療法，也被認(rèn)為是下一代細(xì)胞療法的支柱。然而，缺乏安全高效的控制裝置，是目前人工定制化細(xì)胞療法轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用中的一大障礙。

葉海峰課題組一直在尋找一種有益于健康的天然小分子，來調(diào)控細(xì)胞的行為和功能。

利用合成生物學(xué)思想，課題組通過歷時6年的努力，終于解鎖了茶的新功能，巧妙地利用綠茶的次級代謝產(chǎn)物原兒茶酸（PCA），設(shè)計合成原兒茶酸調(diào)控的轉(zhuǎn)基因表達(dá)控制系統(tǒng)。

葉海峰表示：“該研究讓人們對綠茶有了顛覆性的認(rèn)識，我們解鎖了茶的新功能，這就是合成生物學(xué)的魅力。”

牟麗莎在接受記者采訪時稱，除了可以用于精準(zhǔn)地遞送藥物來治療糖尿病，本次開發(fā)的這一基因表達(dá)控制系統(tǒng)，還可應(yīng)用于其他代謝性疾病、免疫疾病、神經(jīng)退行性疾病、腫瘤等領(lǐng)域。

有資深專家解讀稱，這次研究成果的可貴之處，在于已經(jīng)在猴子身上已經(jīng)得到驗證，預(yù)期離人體實驗應(yīng)該不遠(yuǎn)了。

喝“定制”濃茶精準(zhǔn)遞送胰島素

葉海峰課題組人員選擇了胰島素作為目的基因進(jìn)行測試，設(shè)計合成了能夠精確調(diào)控降血糖肽表達(dá)釋放的定制化細(xì)胞，以達(dá)到治療糖尿病的目的。

研究表明，糖尿病小鼠只需口服定制的濃縮綠茶或者原兒茶酸，便可定時定量地持續(xù)性獲取胰島素，控制體內(nèi)血糖穩(wěn)定，無需每天定時服用或者注射胰島素。另外，這項工作也已在靈長類動物猴子上得到了驗證，糖尿病猴子只需飲用原兒茶酸就可達(dá)到控制血糖的效果。該研究大大減輕了糖尿病患者的痛苦，為患者提供了新的治療思路和福音。

讓人更不可思議的是，該課題組還結(jié)合了最新的基因編輯技術(shù)，使綠茶作為基因編輯的調(diào)控開關(guān)，去操控基因的表達(dá)、編輯。同時，課題組人員證實了該控制系統(tǒng)可以進(jìn)行復(fù)雜的邏輯運(yùn)算，期望在未來可以運(yùn)用在生物計算機(jī)中。

綠茶調(diào)控的定制化細(xì)胞治療方式

隨著一些獨特細(xì)胞治療產(chǎn)品的開發(fā)，細(xì)胞治療被視為下一代醫(yī)藥。在細(xì)胞治療的最近研究進(jìn)展中，細(xì)胞上設(shè)計安裝特殊用途的控制裝置已成為細(xì)胞治療的研究重點，這些裝置可以被量身定做，促使細(xì)胞更加智能化地完成如基因編輯、精準(zhǔn)治療等各種任務(wù)。這類安裝了控制裝置的細(xì)胞被形象地稱為“人工定制化細(xì)胞”，該類人工定制化細(xì)胞療法也被認(rèn)為是下一代細(xì)胞療法的支柱。然而，缺乏安全高效的控制裝置是目前人工定制化細(xì)胞療法轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用中的一大障礙。

為了實現(xiàn)“綠茶調(diào)控”的理念，研究人員利用喝綠茶代謝物原兒茶酸（PCA）作為分子開關(guān)。將來自于一種鏈霉菌（Streptomycescoelicolor）中響應(yīng)原兒茶酸的轉(zhuǎn)錄阻遏蛋白PcaV、PcaV響應(yīng)的操縱子DNA序列OPcaV和轉(zhuǎn)錄抑制子KRAB等生物分子元器件進(jìn)行理性設(shè)計、組裝和重編程，構(gòu)建了原兒茶酸調(diào)控的基因表達(dá)控制開關(guān)（PCASwitch）。