英國《自然·通訊》雜志19日發(fā)表一項合成生物學新進展：歐洲科學家團隊設計出了一種全新合成生物學基因回路，并證明可以通過咖啡因激活這種合成基因回路。小鼠糖尿病模型研究顯示，其可以成功調節(jié)血糖水平。該研究成果或將助力人類對抗糖尿病，同時亦展示了合成生物學在醫(yī)療界的應用潛力。

合成生物學可以通過設計和構建自然界中不存在的人工生物系統(tǒng)來解決能源、材料、環(huán)保等多領域問題。近年來，醫(yī)學界也在嘗試以人工合成的基因回路為基礎的基因治療和細胞治療，實現(xiàn)對體內環(huán)境的血糖調控，從而幫助修復糖尿病人的身體狀況。

在所有糖尿病患者中，Ⅱ型糖尿病占90%以上。和Ⅰ型糖尿病相比，Ⅱ型患者體內產生胰島素的能力并未完全喪失，而是處于一種相對欠缺的狀態(tài)。Ⅱ型糖尿病影響著全球逾4億人口，耗費了大量醫(yī)療成本。目前，人類尚無根治糖尿病的方法，只能通過多種治療手段控制該病發(fā)展。其中，成功的健康管理需要能夠監(jiān)測進食后的血糖上升情況、做出響應并能控制血糖水平。

此次，瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院研究人員馬丁·富塞內格爾及其同事，研究了咖啡因能否用于誘導基因表達，以幫助調節(jié)血糖。研究團隊設計了一種合成生物學基因回路，并將之命名為“咖啡因刺激型先進調節(jié)器”（C-STAR），它可以響應商業(yè)產品中的咖啡因，生成一種可用于治療Ⅱ型糖尿病的肽。

實驗表明，在小鼠糖尿病模型中，攜帶C-STAR系統(tǒng)的細胞在小鼠攝入咖啡后，成功幫助其控制了血糖水平。

研究人員表示，雖然這只是一個原理驗證演示，但表明了合成生物學設計的基因回路可利用常見化合物調節(jié)身體狀況，同時還顯示了未來合成生物學應用于醫(yī)療保健領域的巨大潛力，有望將對生活方式的干擾降到最低。（張夢然）