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转基因细菌补充剂可通过清除肠道内的*素治疗肝脏和肠道疾病。此项研究于近期发表在《科学—转化医学》上。
发表在《科学—转化医学》上的文章显示：
作为降低肠道血氨含量的方法，研究人员设计了口服益生菌大肠杆菌Nissle，以产生将NH3转化为L-精氨酸（L-arg）的菌株synb。
图自:sciencemag.org
现如今，很多人每天坚持服用益生菌来帮助补充肠道内的有益细菌，即使目前尚不确定它们真的能带来多少功效。
但美国马萨诸塞州剑桥市生物科技企业Synlogic的CarolineKurtz表示，通过基因改造细菌为其赋予新能力，可以让这种益处提升到更高层次。“最新研制的药物能感知环境并替患者执行相应功能。”
氨作为食物消化的副产品在肠道内形成。它通常在进入肾脏后被处理，但肝硬化或者特定代谢疾病会导致氨在血液中累积，从而引发癫痫甚至死亡。
一种新型益生素正在路上
图片来源：Studio52film
高氨血症，或过量的血氨，是一种严重的情况，可导致脑损伤和死亡。为了寻求潜在的治疗，Kurtz等人改良了益生菌大肠杆菌菌株的代谢，使其产生过量的精氨酸，从而将肠道细菌产生的一些氨隔离成氨基酸分子。这种被称为synb的工程菌株降低了血氨水平，提高了小鼠高氨血症模型的存活率，并在非人类灵长类动物身上表现出重复剂量耐受性。在健康人体志愿者中进行的第一阶段剂量递增研究没有导致严重的不良事件，表明该细菌在体内具有代谢活性，表明synb值得进一步临床开发。
肠道是系统性氨（NH3）的主要来源；因此，捕获部分肠道NH3可减轻高氨血症条件下的疾病症状，如尿素循环障碍和肝性脑病。作为降低肠道血氨含量的方法，研究者设计了口服益生菌大肠杆菌Nissle，以产生将NH3转化为L-精氨酸（L-arg）的菌株synb。研究通过删除L-Arg生物合成的负调节因子并插入一种反馈抗性L-Arg生物合成酶来上调合成B中的精氨酸生物合成。synb在体外系统中产生L-arg并消耗NH3。在硫代乙酰胺诱导的肝损伤小鼠模型中，synb降低了全身高氨血症，提高了鸟氨酸转氨酶缺乏的spfash小鼠的存活率，降低了高氨血症。一期临床研究包括52名男性和女性健康成人志愿者。每日剂量达1.5×个菌落形成单位，最多14天，synb耐受性良好。尿硝酸盐、血浆15N硝酸盐（与安慰剂相比最高剂量，p=0.）和尿15N硝酸盐的剂量依赖性显著增加，表明体内synb活性。
图自：pic.