治疗“绿色癌症”,智能细菌来帮忙******
◎实习记者 骆香茹
炎症性肠病虽然致死率较低,但长期以来,也面临着诊断困难和难以根治的问题,被称为“绿色癌症”。
近日,华东理工大学生物工程学院院长叶邦策教授及该院副教授周英团队在《细胞—宿主与微生物》上发表了一项研究成果。该团队开发了一株智能工程菌——i-ROBOT,可实现在体无创实时监测和记录炎症性肠病的发生与发展,并以自调控的给药模式缓解病症。
各色技术上阵诊断“绿色癌症”
炎症性肠病是胃肠道最常见的慢性炎症性疾病,包括克罗恩病和溃疡性结肠炎。腹痛、腹泻、便血等是炎症性肠病主要的症状表现。
当前炎症性肠病的诊断方法在临床上主要有肠镜、电子微胶囊肠镜等。论文通讯作者叶邦策介绍,肠镜检查的好处是直观,可以观察到人体整个肠道的情况。“但肠镜检查是一项有创检查,在操作过程中难免损伤肠道黏膜,造成少量出血,引起被检者的不适感,患者依从性差。”叶邦策补充道,“也有无痛肠镜,但这种方式有一定风险,做这种检查前需要患者进行全身麻醉,对患有心脏病和肺部疾病的人来说,风险较大。”
电子微胶囊肠镜是近年来新兴的检查方式,叶邦策介绍,与传统肠镜相比,其对患者造成的痛苦更小、适应性更强,能检查传统肠镜无法到达的回肠、空肠等。但胶囊在消化道运动的过程中,无法人为控制其运动轨迹,其在消化道等位置会随机翻转,产生视觉盲区,有可能导致错过病变部位、延误病情等情况发生,且电子微胶囊肠镜的检查费用更高,给患者带来的经济压力更大。
智能工程菌是炎症性肠病的新兴诊断方式之一。叶邦策介绍,他们会提前3天将智能工程菌通过口服灌胃的方式送入小鼠体内,等肠炎造模给药结束后通过分析粪便中存在的智能工程菌的荧光信号和基因组DNA突变情况,确定肠道炎症发生、发展程度。
“智能工程菌在诊断灵敏性、便捷性以及成本上都具有无法比拟的优势,但目前仍仅能通过分析粪便样品来评估疾病的有无或严重程度,而难以实施在体原位诊断。”叶邦策表示,“此外,智能工程菌的生物安全性还需进一步加强。”
治疗方法从抗炎药物到智能活菌机器人
为了攻克炎症性肠病,专家们想了不少办法。过去,炎症性肠病的主要治疗方法是使用抗炎药物和免疫调节药物。叶邦策介绍,随着肠道微生物研究的深入,过去十年间,调节肠道微生态、使用智能活菌成为炎症性肠病的研究热点,创新研究不断涌现。
叶邦策团队开发的i-ROBOT是使用大肠杆菌Nissle1917作为底盘细胞进行改造的。叶邦策介绍,i-ROBOT能够感知低浓度的炎症标志物,具有诊断早期肠炎的潜力。同时,i-ROBOT还能记录疾病发生与发展的信息,帮助监测胃肠道健康状态。
当然,i-ROBOT的功能远不止于此。叶邦策表示,i-ROBOT还可以在病灶部位根据疾病的严重程度释放相应浓度的药物,在实现有效治疗的同时,又能避免因过度用药而产生的副作用。
“我们认为智能工程菌是智能活菌机器人的一种。”叶邦策补充道,“智能工程菌具备优异的感知和收集周围环境信息的能力,能够与周围环境进行互动,并能在特定时间和地点采取特定的行动。”
近年来,“粪便也能治病”的冷知识刷新了不少人的认知,通过粪菌移植治疗炎症性肠病也受到越来越多的关注。粪菌移植是将健康人的肠道菌群植入患者肠道,重建肠道微生态系统,以此治疗肠道疾病。粪菌移植成为炎症性肠病治疗的一种新选择。然而,叶邦策提醒道:“尽管有很多阳性的结果支持粪菌移植的可行性,但是目前一些安全性、伦理性问题尚未得到很好地解决,粪菌移植疗法还存在争议。”
发展交叉学科或可破解炎症性肠病诊疗难题
叶邦策介绍,当前,许多研究证明了智能工程菌具有在活体内诊断和治疗疾病的应用潜力,且智能工程菌逐步朝着智能化和临床应用性的方向发展。其中,功能稳定性、临床效力和安全性是决定智能工程菌能否成功应用于临床的关键。
叶邦策表示:“合成生物学为智能工程菌感应疾病标志物的种类及传感性能提供了很好的策略,然而仅仅依靠合成生物学难以解决所有问题。”
叶邦策认为,交叉学科的发展为此提供了新的契机,例如将合成生物学与材料和化学科学相结合,能够增强智能工程菌的定植性、靶向性和可控性,进而实现炎症部位的在体原位成像检测。
此外,智能工程菌的安全性也是限制其临床应用的重要因素,为了应对智能工程菌可能导致的抗性转移、代谢物毒性等问题,研究者们仍在优化技术方案,通过不使用抗性基因作为筛选标记、选择更安全的益生菌作为智能工程菌的底盘、进行细菌毒力因子的敲除、对逃逸细菌进行有效的控制和清除等策略,有针对性地解决相关难题。
谈到智能工程菌的应用前景时,叶邦策表示,从诊断的角度来说,如果智能工程菌能够通过临床试验,运用到炎症性肠病的临床治疗中,将打破传统肠道疾病的诊断模式,部分替代侵入性的肠镜检测,能让受检者在没有任何痛苦的情况下,诊断出其是否罹患炎症性肠病。
“阳康”中如何运动?专家提醒:把握节奏与强度,循序渐进恢复锻炼******
“阳康”中如何运动?专家提醒——
把握节奏与强度,循序渐进恢复锻炼
华声在线全媒体记者 周倜
眼下,不少新冠感染者陆续处于“阳康”的恢复阶段,何时可以恢复体育锻炼、选择哪种运动方式等话题,受到大家关注。1月9日,湖南省国民体质监测中心主任王奎针对以上热点予以解答。
循序渐进,分阶段恢复运动
“‘转阴’之后,应注意至少7至10天避免任何运动,保持静养休息。在身体逐渐恢复活力之后,可分5个阶段逐渐恢复运动锻炼频次。”王奎表示,“阳康”过后,运动锻炼需慢慢来,注意把握节奏,切勿盲目“上强度”。
王奎介绍,“五阶段恢复法”是不错的方式,该方法采取进阶式,每次进阶时间不得低于7天。人们可参考下列方法:
第一阶段为“阳康”后的第二周。此时可开始呼吸训练、拉伸、平衡练习等。以上运动基本不会耗费体力,可参照执行。
第二阶段为“阳康”后的第三周。瑜伽、相对较快的步行等低强度的运动是适合选项,也可居家进行简单且强度较低的家务劳动,每天开展10—15分钟,逐渐恢复体能。
第三阶段为“阳康”后的第四周。此阶段可逐渐开始进行低强度有氧练习和力量练习,如健步走、上下楼梯、慢骑自行车等,每次5分钟,每天开展2次。如果身体可以承受,可在次日运动时适度增加运动频次与强度,每周开展3—5天,每天总运动时间10—30分钟。
第四阶段为“阳康”后的第五周。可开展中等强度的有氧和力量练习,运动量可以恢复至平时状态的80%左右,可进行跑步、长距离骑行、舞蹈课、各种负重力量练习、功能性训练等,每周开展3—5天,每天总运动时间30—60分钟。
第五阶段为“阳康”后的第六周。此时可恢复至正常状态,按平日运动计划和习惯进行运动即可。
值得注意的是,运动过程中须及时监测心率变化及主观感觉,一旦有异常,如呼吸困难、胸闷、心悸、发热等症状,须立即停止恢复运动的进程,必要时寻求医疗帮助。
鼓励老年群体以居家锻炼为主
“阳康”阶段的老年群体健康问题,不容忽视。
王奎表示,冬季气温低,加之新冠病毒仍在,此时老年朋友不适合进行户外锻炼。无论是否已经感染新冠病毒,还是正处于感染后的恢复期,老年朋友都应以居家模式为主。
针对老年人居家,如何引导其确保自身基本的肌肉力量,预防骨质疏松等问题,王奎建议,可充分利用家中的沙发、桌椅等物件进行简单锻炼。比如,简单的起坐练习是不错选项,通过交替站起和坐下的动作,不仅能保证老年人的心肺耐力得到锻炼,也足以改善老年人肌肉流失等情况。
此外,家中的桶装水和油壶都可以作为老年人做力量练习的道具。可在老年人承受能力范围内,为其配备相应的液体容量在桶内,便于锻炼,确保安全。
可根据方法进行呼吸训练
呼吸训练法是王奎推荐的有效锻炼方式。它不仅是新冠病毒感染者在恢复阶段时能最快采用的运动方法,也有助于尽快恢复机体功能。
王奎介绍,常见的呼吸方式包括胸式呼吸和腹式呼吸。胸式呼吸指在呼吸时胸腔扩充为主;腹式呼吸指在呼吸时腹部扩充为主,胸腔移动较少,又称膈式呼吸,是更为高效的呼吸方式。
训练时,可把双手分别放置胸腔、腹部,感受胸腔、腹腔是否全面“外扩”。此外,保持吸气3秒、呼气7秒的节奏,多次训练。也可尝试鼻腔吸气、用嘴呼气的方法,该方法若不能熟练掌握,可利用“吹气球”的方式进行辅助。
“呼吸训练法,老少咸宜,不费体力,正处于恢复阶段的群众可自行训练,逐渐掌握,帮助自身尽快康复肺功能。”王奎说。