瑞士学者，利用基因技术，发明了1种肠道健康传感器

普通百姓常说，把握了1个人的胃，就能捕获那个人的心。科学家说，摸透人类的肠道菌群，就能改善大家的健康。因为，咱们机体内的肠道微生物，通过参与形式多样的物质代谢及信号传递活动，对生命维持发挥着至关重要的作用。研究已经证实，多种生理与精神疾病的发生及发展，都与肠道微生物的动态平衡相关。最近，瑞士学者取得了重要的研究突破，研究团队发明了传感器细菌，可以记录基因活动信息，使得肠道菌群变化的实时监测成为现实。咱们现在就为大家介绍这项研究的要点。

来自瑞士苏黎世联邦理工学院和伯尔尼大学的研究团队，在最新1期的《科学》杂志上发表了1篇论文。研究团队利用基因技术，对细菌进行改造，然后植入动物肠道，让这种传感器细菌，成为基因活动信息的记录器。这样，就能够对肠道微生物系统的动态变化，进行实时监测，了解细菌对相关变量的反应和适应性。

这项研究的重点，是基因改造技术，也就是大家听说过的基因魔剪。主要的原理，是利用CRISPR--Cas机制开发能够记录肠道细菌对肠道环境变化做出反应的方法。CRISPR―Cas，是原核生物基因组的1段重复序列，是细菌的获得性免疫系统，如果细菌遭受病毒等外源性遗传物质的入侵，细菌会将病毒的DNA片段，整合到自己的CRISPR阵列基因组中，类似形成记忆，再次受到相似病毒入侵时，就会产生快速反应。

此次研究的过程，是将1种特殊的细菌CRISPR阵列，引入肠道的大肠杆菌菌株，经过逆转录过程进行储存，然后宿主粪便样本的DNA测序，就能够了解细菌的基因表达历史，通过测定细菌在体内产生的特定mRNA分子的频率，就可以确定相关基因的活跃程度等遗传信息。比如，研究团队将基因改造的传感器细菌，植入小鼠体内，可以观察到不同饮食带来的代谢基因表达情况，从而确定了炎症模式下的肠道细菌的特定mRNA变化。

大家可能会问，这项技术有什么用处呢？对于这个问题，该项研究的主持者解释说，这种新方法的最大突破，是可以在不干扰肠道功能的前提下，直接从肠道获取信息。比如，咱们现在检查肠道疾病的主要方法是内窥镜，而肠镜或胃镜等检查，获得的只是检查内的肠道信息，而且，反复检查，不仅会给患者带来不愉快的体验，而且还会干扰肠道功能。有事没事就捅几下，没有几个人能承受。通过传感器细菌，可以对肠道微生物变化进行监测，个体化饮食方案及粪便移植等精准化治疗，就有了可靠的科学依据。

目前，研究团队已经利用这种特殊的记录工具，对大肠杆菌与宿主饮食适应、细菌共生、基因缺失、宿主炎症的机制等，进行了详细的研究。这些成果，可以用来设计基于宿主饮食的细菌干预措施，或者通过调整饮食，允许某些有益健康的细菌茁壮成长，让某些可能导致疾病的细菌得到抑制，从而通过调节肠道微生物构成，促进健康，治疗疾病。

因为该项技术涉及到基因改造，因此，安全性，是科学家重点关注的问题。进行此类研究及其应用，需要可靠的措施以及完备的法律手续。目前，研究团队采用的方法，是对传感器细菌进行修饰，比如，让细菌依赖特定的营养物质，这样，经过基因改造的特定细菌，一旦离开肠道就无法存活，而存活的细菌只能用于医疗诊断及治疗。研究团队已经为基于特定营养分子的肠道健康特征性RNA，提交了专利申请，预计在几年内，就能真正得到临床应用。为科学家加油吧。

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