医药前沿|华东师大新的研究通过绿茶治疗糖尿病登上Science子刊封面
来源：医生在线
时间：2019/10/28 11:55
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解锁茶的新功能，喝特制绿茶就能控制血糖稳态，你可以想象吗？
华东师大叶海峰课题组研究文章刊登于《科学·转化医学》杂志封面
2019年10月24日，国际知名学术期刊《科学·转化医学》（ScienceTranslationalMedicine，影响因子：17.2）以封面文章形式在线发表了华东师范大学生命科学学院叶海峰研究员团队题为：Agreentea-triggeredgeneticcontrolsystemfortreatingdiabetesinmiceandmonkeys的新的研究成果。
当人体植入某种定制化细胞后，人们需要通过饮用特制的浓缩绿茶，便可使其在体内产生代谢物原儿茶酸进而控制细胞中目的基因的表达。而这种目的基因可按照需求调整改变，可以变为提高人体免疫力的抗体，也变为清除体内有害分子的酶，还可以变为降低血糖的胰岛素。
这种以“喝茶”的便捷方式作为控制手段在时空上干预或调控治疗药物的可控表达释放，为目前人工定制化细胞疗法转化为临床应用提供了一种全新的理念和策略。叶海峰研究员为该研究论文的现有通讯作者，第一作者为华东师范大学2015级博士研究生尹剑丽。“该研究让人们对绿茶有了颠覆性的认识，我们解锁了茶的新功能，这就是合成生物学的魅力，”叶海峰表示，“它可以创造生命，可以赋予细胞和生命体新的功能。我们期待合成生物学可以帮助我们更多地去开发生命体新功能或生物多重可能性，拓宽生物的新时代。”
4分钟看懂这项研究
绿茶变身细胞“操控手”
中国人喝茶较早起源于神农时期距今已有4600多年的历史。茶作为日常很受欢迎的饮品之一，富含多种有益成分，包括茶多酚，茶色素，茶多糖，Υ-氨基丁酸等。其中，茶多酚作为茶叶中含量很高的一种可溶性成分，具有消除氧自由基、抗炎、降低心血管疾病发病率、降血脂、抗菌等多种功效。虽然茶有如此多的功效，但想让其直接作为药物去治疗疾病还不太现实，限于将茶作为保健品，帮助人体机体预防疾病。令人兴奋的是，这一局限已经被彻底打破。如今，茶有了一个全新的角色——细胞“操纵手”，既能编辑细胞的基因组，还能控制细胞的各种行为，从此让细胞乖乖“听话”，在特定的时空下产生并释放各种你想要的治疗药物。
叶海峰课题组一直致力于寻找一种有益于健康的天然小分子，来调控细胞的行为和功能。利用合成生物学思想，课题组通过历时六年的努力，终于解锁了茶的新功能，巧妙地利用绿茶的次级代谢产物原儿茶酸（PCA），设计合成了原儿茶酸调控的转基因表达控制系统，并将其安装在细胞中，应用于可控的表观遗传重塑、基因编辑、生物计算机以及精细准确药物递送治疗糖尿病。
糖尿病患者福音？喝“定制”浓茶精细准确递送胰岛素
美国生物学家乔治戴利曾评论：“相比于药物治疗为代表的20世纪，21世纪则是细胞治疗的时代”。随着一些独特细胞治疗产品的开发，细胞治疗被视为下一代医药。在细胞治疗的较近研究进展中，细胞上设计安装特殊用途的控制装置已成为细胞治疗的研究重点，这些装置可以被量身定做，促使细胞更加智能化地完成如基因编辑、精细准确治疗等各种任务。这类安装了控制装置的细胞被形象地称为“人工定制化细胞”，该类人工定制化细胞疗法也被认为是下一代细胞疗法的支柱。然而，缺乏安效果很全果很好的控制装置是目前人工定制化细胞疗法转化为临床应用中的一大障碍。
为了实现“绿茶调控”的理念，研究人员利用喝绿茶代谢物原儿茶酸（PCA）作为分子开关。将来自于一种链霉菌（Streptomycescoelicolor）中响应原儿茶酸的转录阻遏蛋白PcaV、PcaV响应的操纵子DNA序列OPcaV和转录抑制子KRAB等生物分子元器件进行理性设计、组装和重编程，构建了原儿茶酸调控的基因表达控制开关（PCASwitch）。
原儿茶酸可以精细准确诱导转基因的表达，且控制系统在调控转基因表达上展现出良好的时间、剂量依赖性以及可逆性。并且，无论是注射、口服原儿茶酸以及饮用定制的浓缩绿茶方式均可以调控移植在小鼠体内的控制系统进行转基因表达。
华东师大叶海峰课题组研究文章刊登于《科学·转化医学》杂志封面
2019年10月24日，国际知名学术期刊《科学·转化医学》（ScienceTranslationalMedicine，影响因子：17.2）以封面文章形式在线发表了华东师范大学生命科学学院叶海峰研究员团队题为：Agreentea-triggeredgeneticcontrolsystemfortreatingdiabetesinmiceandmonkeys的新的研究成果。
当人体植入某种定制化细胞后，人们需要通过饮用特制的浓缩绿茶，便可使其在体内产生代谢物原儿茶酸进而控制细胞中目的基因的表达。而这种目的基因可按照需求调整改变，可以变为提高人体免疫力的抗体，也变为清除体内有害分子的酶，还可以变为降低血糖的胰岛素。
这种以“喝茶”的便捷方式作为控制手段在时空上干预或调控治疗药物的可控表达释放，为目前人工定制化细胞疗法转化为临床应用提供了一种全新的理念和策略。叶海峰研究员为该研究论文的现有通讯作者，第一作者为华东师范大学2015级博士研究生尹剑丽。“该研究让人们对绿茶有了颠覆性的认识，我们解锁了茶的新功能，这就是合成生物学的魅力，”叶海峰表示，“它可以创造生命，可以赋予细胞和生命体新的功能。我们期待合成生物学可以帮助我们更多地去开发生命体新功能或生物多重可能性，拓宽生物的新时代。”
4分钟看懂这项研究
绿茶变身细胞“操控手”
中国人喝茶较早起源于神农时期距今已有4600多年的历史。茶作为日常很受欢迎的饮品之一，富含多种有益成分，包括茶多酚，茶色素，茶多糖，Υ-氨基丁酸等。其中，茶多酚作为茶叶中含量很高的一种可溶性成分，具有消除氧自由基、抗炎、降低心血管疾病发病率、降血脂、抗菌等多种功效。虽然茶有如此多的功效，但想让其直接作为药物去治疗疾病还不太现实，限于将茶作为保健品，帮助人体机体预防疾病。令人兴奋的是，这一局限已经被彻底打破。如今，茶有了一个全新的角色——细胞“操纵手”，既能编辑细胞的基因组，还能控制细胞的各种行为，从此让细胞乖乖“听话”，在特定的时空下产生并释放各种你想要的治疗药物。
叶海峰课题组一直致力于寻找一种有益于健康的天然小分子，来调控细胞的行为和功能。利用合成生物学思想，课题组通过历时六年的努力，终于解锁了茶的新功能，巧妙地利用绿茶的次级代谢产物原儿茶酸（PCA），设计合成了原儿茶酸调控的转基因表达控制系统，并将其安装在细胞中，应用于可控的表观遗传重塑、基因编辑、生物计算机以及精细准确药物递送治疗糖尿病。
糖尿病患者福音？喝“定制”浓茶精细准确递送胰岛素
该课题组人员选择了胰岛素作为目的基因进行测试，设计合成了能够精细准确调控降血糖肽表达释放的定制化细胞，以达到治疗糖尿病的目的。研究表明，糖尿病小鼠需要口服定制的浓缩绿茶或者原儿茶酸，便可定时定量地持续性获取胰岛素，控制体内血糖稳定，无需每天定时服用或者注射胰岛素。另外，这项工作也已在灵长类动物猴子上得到了验证，糖尿病猴子需要饮用原儿茶酸就可达到控制血糖的效果。该研究大大减轻了糖尿病患者的痛苦，为患者提供了新的治疗思路和福音。
美国生物学家乔治戴利曾评论：“相比于药物治疗为代表的20世纪，21世纪则是细胞治疗的时代”。随着一些独特细胞治疗产品的开发，细胞治疗被视为下一代医药。在细胞治疗的较近研究进展中，细胞上设计安装特殊用途的控制装置已成为细胞治疗的研究重点，这些装置可以被量身定做，促使细胞更加智能化地完成如基因编辑、精细准确治疗等各种任务。这类安装了控制装置的细胞被形象地称为“人工定制化细胞”，该类人工定制化细胞疗法也被认为是下一代细胞疗法的支柱。然而，缺乏安效果很全果很好的控制装置是目前人工定制化细胞疗法转化为临床应用中的一大障碍。
为了实现“绿茶调控”的理念，研究人员利用喝绿茶代谢物原儿茶酸（PCA）作为分子开关。将来自于一种链霉菌（Streptomycescoelicolor）中响应原儿茶酸的转录阻遏蛋白PcaV、PcaV响应的操纵子DNA序列OPcaV和转录抑制子KRAB等生物分子元器件进行理性设计、组装和重编程，构建了原儿茶酸调控的基因表达控制开关（PCASwitch）。
原儿茶酸可以精细准确诱导转基因的表达，且控制系统在调控转基因表达上展现出良好的时间、剂量依赖性以及可逆性。并且，无论是注射、口服原儿茶酸以及饮用定制的浓缩绿茶方式均可以调控移植在小鼠体内的控制系统进行转基因表达。
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