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不要忽视恶心的黏液和粘蛋白,未来将成为药物
【字体: 大 中 小 】 时间:2021年07月09日 来源:Nature Communications
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身体里充满了黏液,用来追踪细菌。现在,来自哥本哈根大学的研究人员介绍了制造人工粘液的第一种方法。他们希望这种由含糖分子组成的人造黏液能够帮助开发出全新的医学疗法。
很多人会本能地把粘液和恶心的东西联系在一起,但事实上,粘液对我们的健康有很多宝贵的功能。它跟踪我们重要的肠道菌群,并为细菌提供养分。它覆盖了我们身体的所有内部表面,作为一种与外部世界的屏障,它帮助我们保护自己免受传染性疾病的侵袭。
这是因为粘液就像一个过滤器,让细菌进出,而细菌以两餐之间粘液中的糖为食。所以,如果我们能产生体内已经存在的粘液和正确的糖,它可能被用于全新的医学治疗。
现在,来自哥本哈根糖组学中心DNRF卓越中心的研究人员发现了如何人工制造健康的粘液。
“我们已经开发了一种方法,可以产生在人类黏液(也称为粘蛋白)中发现的重要信息,以及它们的重要糖分。”该研究的主要作者、哥本哈根糖组学中心主任Henrik Clausen教授说:“现在,我们证明了人工生产糖组学是可能的,就像我们现在生产抗体和其他生物药物一样。”
黏液或粘蛋白主要由糖组成。在这项研究中,研究人员表明,细菌识别的实际上是粘蛋白上糖的特殊模式。
“这是身体选择有益细菌和去除致病细菌的方式。”这项研究的第一作者、博士生丽贝卡·内森(Rebecca Nason)说:“我们现在能够根据需要设计的正是黏液中的糖分。”
研究人员对胃肠道中的黏液特别感兴趣。黏液就像一张巨大的渔网,追踪着下面所有的细菌,也就是我们的微生物群。所以,如果有人能模仿细菌附着在肠道黏液上的能力,就能设计出能附着在黏液上的口服药物,让它们更有效。
丽贝卡·内森说:“我们从细菌中发现了一种叫做X409的小分子,它可以附着在肠道上,这正是我们正在研究的众多可能性之一。”
当药物必须被我们的肠道系统摄取和吸收时,药物很难发挥作用。所以,当你把药物设计成病人吞下的药片时,并不确定它是否会完全有效。
在通过消化系统的过程中有很多障碍,药物需要时间在胃肠道中溶解和分布在体内,”丽贝卡·内森解释道。
我们每天以唾液的形式吞下超过一升的粘液,从胃中吞下更多,这些粘液和不断变化的肠道粘液网为我们的肠道微生物提供养分。肠道的微生物群对我们的健康至关重要,对许多疾病也非常重要。
“难以置信的数量的疾病与肠道菌群有关,但在疾病治疗中如何控制肠道菌群,我们仍然知之甚少。”该研究的另一位主要作者,副教授Yoshiki Narimatsu说,这就是合成粘蛋白可以开辟新的治疗选择的地方。
Yoshiki Narimatsu说:“最终,人们可以想象将粘蛋白作为一种益生元材料,也就是说,作为帮助体内有益细菌的分子。”
有了人工黏液,也可能减轻体内的感染。唾液中的黏液可以冲走细菌并清洁口腔,而黏液则经常流到眼睛上方,以保持眼睛的清洁。
“我们设想,人们可以生产带有粘蛋白的眼药水,而不是使用抗生素,这种眼药水通常可以清除治疗眼部感染的细菌。”具体来说,这意味着粘蛋白可以溶解所谓的细菌生物膜,而细菌通常是致病性的。
生物膜是一种附着在材料表面的细菌膜,如果你已经很久没有刷过牙齿了,它就是你能在牙齿上感觉到的东西。
不仅仅是细菌能识别粘蛋白。
Yoshiki Narimatsu说:“我们还表明,粘蛋白对于普通流感病毒感染我们的粘膜的方式非常重要,它与粘蛋白竞争,抑制感染并清除病毒。”
与covid-19病毒不同,流感病毒会与一种糖结合,这种糖存在于所有粘蛋白上,而且已经开发出一种用于治疗流感的糖。
Yoshiki Narimatsu说:“我们希望粘蛋白能发挥更好的作用。”
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