帕金森氏症常常被认为是一种大脑疾病,但美国研究人员在新一期《细胞》杂志上发表的动物研究显示,这种常见的神经退行性疾病可能与肠道里的微生物变化有关。这一发现可能带来全新的帕金森氏症治疗策略。

《自然—生物医学工程》

美国东部时间12月1日,全球最大的科技新闻工作站SciPak向全球媒体发布,国际顶级期刊《科学》2日发表中国科学家题为《制备复制缺陷的活流感病毒疫苗》的研究进展,称发明了人工控制病毒复制,从而将病毒直接转化为疫苗的技术,这一发现颠覆了病毒疫苗研发的理念,成就了活病毒疫苗的重大突破。

美国加州理工学院的研究人员先培育出了两组过多生成阿尔法—突触核蛋白的实验鼠,这种蛋白被认为是帕金森氏症的“罪魁祸首”之一。两组实验鼠的唯一区别是一组拥有完整的肠道菌群,另一组是无菌实验鼠。结果发现,无菌实验鼠不仅没有表现出帕金森氏症症状,而且在跑步、爬杆等运动机能测试中的表现要明显好得多。

不含抗原的隐形糖尿病药物

该研究由北京大学药学院天然药物及仿生药物国家重点实验室主任周德敏教授/张礼和院士课题组完成。

研究人员随后给一部分无菌实验鼠喂食由肠道菌群分解食物纤维时产生的短链脂肪酸,并为另一部分无菌实验鼠移植从帕金森氏症患者粪便中获得的肠道菌群,结果这些实验鼠都出现了帕金森氏症症状。

《自然—生物医学工程》近日在线发表的一篇论文描述了一种方法,可在小鼠中延长一种II型糖尿病药物的作用时间,并消除了体内有预存抗体的病人中常见的药物副作用。

在国家创新药物专项、基金委和国家原973计划的支持下,课题组以流感病毒为模型,在保留病毒完整结构和感染力的情况下,仅突变病毒基因组的一个三联码,使流感病毒由致命性传染源变为预防性疫苗,再突变三个以上三联码,病毒由预防性疫苗变为治疗病毒感染的药物。并且随着三联码数目的增加而药效增强。这一“四两拨千斤”技术不仅使疫苗研发不再复杂,而且摆脱了对病毒生物学知识获得的依赖,并适用于几乎所有病毒。

研究人员由此得出结论,肠道微生物组是帕金森氏症的重要推手。肠道菌群的组成变化或者肠道细菌本身的变化,可能促使甚至导致运动机能恶化,而运动机能恶化是帕金森氏症的主要症状。

用惰性的生物相容性聚合物——比如聚乙二醇(一种灵活的链状分子,也被称为PEG)——修饰药物能减少药物与免疫系统的相互作用。一些常用药都使用了PEG修饰,但长期接触PEG会导致免疫系统对其产生抗体,从而降低PEG修饰药物的临床疗效,并增加副作用风险。

周德敏说,他们研发的疫苗是活病毒疫苗,即保留了野生流感病毒完全的感染力,只是将它感染人体后在细胞内的复制和生产新病毒能力剔除了。通过这种方式保留了病毒感染人体引发的全部免疫原性,即体液免疫、鼻腔黏膜免疫和T-细胞免疫,而对人体的毒性被控制了。此方法完全不同于当前使用的仅部分免疫的灭活疫苗,也不同于仍然保留弱复制能力而有毒性危险的减活疫苗。该通用方法可以做包括艾滋病、SARS和埃博拉出血热等几乎任意致命性病毒的疫苗和治疗性生物技术药物,并可用来开发影响国防安全的预防性生化武器。

负责研究的加州理工学院微生物学家萨尔基斯·马兹马尼恩说,对于许多神经退行性疾病,传统治疗方法都是让药物在大脑中发生作用。而新发现意味着医生可能要从肠道着手治疗帕金森氏症,比如调节短链脂肪酸水平、服用益生菌或清除有害的微生物。相比现有疗法,新的治疗策略要容易得多,而且更加安全,副作用更少。

美国杜克大学Ashutosh
Chilkoti及同事发现,将含聚合物的乙二醇短链(从而组成灵活的棒状分子刷)添加到2型糖尿病药物exendin-4中,就能消除修饰药物对患者来源的PEG抗体的反应性。他们还发现,经过聚合物修饰的药物在血液中的循环时间更长,在小鼠中,一次注射就能在5天内维持正常的血糖水平,而单独使用药物只能维持六小时。作者认为,他们的药物修饰方法是一项提升糖尿病治疗安全性和有效性的划时代技术。

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