細(xì)菌基因或有望治療人類疾病

近日，刊登在國際雜志上的一項(xiàng)研究報(bào)告中，來自杜克大學(xué)的生物醫(yī)學(xué)家在細(xì)菌中分離出了一種負(fù)責(zé)離子通道的基因，這種基因能夠產(chǎn)生并且增強(qiáng)人類細(xì)胞中的電信號(hào)，從而使得細(xì)胞更具電興奮性；該技術(shù)或許能夠用于治療心律不齊的患者或恢復(fù)患者心臟和神經(jīng)系統(tǒng)組織細(xì)胞的電活性，同時(shí)該技術(shù)還能夠被用于治療多種類型的遺傳性疾病，比如人類鈣離子和鈉離子通道導(dǎo)電性較差相關(guān)的疾病等。

在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中，控制鈉離子通道的基因往往負(fù)責(zé)細(xì)胞的電活性，但其很容易通過病毒穩(wěn)定地傳遞到細(xì)胞中，這就是在當(dāng)代基因療法技術(shù)中的常見步驟。文章中，研究者在實(shí)驗(yàn)室條件下將來自細(xì)菌中負(fù)責(zé)小型離子通道的基因運(yùn)輸?shù)皆嫉娜祟惣?xì)胞中，隨著通道的替換，不能夠產(chǎn)生電信號(hào)的細(xì)胞就會(huì)慢慢開始具有電活性，而且正常產(chǎn)生信號(hào)的細(xì)胞的功能會(huì)變得不斷強(qiáng)大。

研究者教授說道，在當(dāng)前的醫(yī)療實(shí)踐中，我們并不能通過別的方法來增強(qiáng)心臟或大腦細(xì)胞中的電興奮性，而且也沒有什么有效的藥物能達(dá)到這種目的，而文章中我們所開發(fā)的新技術(shù)就能夠利用細(xì)菌的離子通道基因?qū)崿F(xiàn)上述目的。細(xì)菌中編碼鈉離子通道的基因同人類中的并不相同，在一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，研究者在多個(gè)平行線上對(duì)細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，依次交替的是具有電活性和無電活性的細(xì)胞，當(dāng)在某一個(gè)點(diǎn)對(duì)細(xì)胞進(jìn)行刺激時(shí)，電信號(hào)就會(huì)沿著細(xì)胞培養(yǎng)平行線緩慢傳遞。

隨后研究者將三種基因運(yùn)輸?shù)诫娀钚允Щ畹募?xì)胞中，其中一種是鈉離子通道基因，另外兩種是分別編碼鉀離子通道和連接蛋白43的基因，連接蛋白43能夠幫助在細(xì)胞間進(jìn)行電信號(hào)穿梭；當(dāng)將這些基因運(yùn)輸?shù)絹碜云つw、心臟和大腦的非興奮細(xì)胞中時(shí)，這三個(gè)基因就能夠促進(jìn)細(xì)胞開始變得具有電活性，從而就能夠加速整個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)線路的電信號(hào)的傳輸。

研究者nguyen表示，編碼細(xì)菌鈉離子通道的基因從自身而言能夠增強(qiáng)本身具有電活性的細(xì)胞的興奮性；在第二項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，研究者將鈉離子通道基因運(yùn)輸?shù)搅诵募〖?xì)胞中，開始模擬多種疾病或應(yīng)激情況下的表現(xiàn)，比如心臟病發(fā)作。在這些病理性的情況下，這些細(xì)胞就會(huì)變得沉默，但當(dāng)加入細(xì)菌離子通道基因后，我們就能夠?qū)崿F(xiàn)在多種情況下電信號(hào)的傳導(dǎo)。

最后研究者指出，目前有大量攜帶鈉離子通道的細(xì)菌菌種，其在電活性特性上表現(xiàn)并不相同，這些通道似乎都能夠被修飾來傳遞鈣離子，研究者認(rèn)為這項(xiàng)研究非常有意義，因?yàn)樗麄兡軌驈募?xì)菌中“借”來基因幫助治療經(jīng)歷心臟病或者腦部疾病患者的治療。

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