治疗“绿色癌症”,智能细菌来帮忙******
◎实习记者 骆香茹
炎症性肠病虽然致死率较低,但长期以来,也面临着诊断困难和难以根治的问题,被称为“绿色癌症”。
近日,华东理工大学生物工程学院院长叶邦策教授及该院副教授周英团队在《细胞—宿主与微生物》上发表了一项研究成果。该团队开发了一株智能工程菌——i-ROBOT,可实现在体无创实时监测和记录炎症性肠病的发生与发展,并以自调控的给药模式缓解病症。
各色技术上阵诊断“绿色癌症”
炎症性肠病是胃肠道最常见的慢性炎症性疾病,包括克罗恩病和溃疡性结肠炎。腹痛、腹泻、便血等是炎症性肠病主要的症状表现。
当前炎症性肠病的诊断方法在临床上主要有肠镜、电子微胶囊肠镜等。论文通讯作者叶邦策介绍,肠镜检查的好处是直观,可以观察到人体整个肠道的情况。“但肠镜检查是一项有创检查,在操作过程中难免损伤肠道黏膜,造成少量出血,引起被检者的不适感,患者依从性差。”叶邦策补充道,“也有无痛肠镜,但这种方式有一定风险,做这种检查前需要患者进行全身麻醉,对患有心脏病和肺部疾病的人来说,风险较大。”
电子微胶囊肠镜是近年来新兴的检查方式,叶邦策介绍,与传统肠镜相比,其对患者造成的痛苦更小、适应性更强,能检查传统肠镜无法到达的回肠、空肠等。但胶囊在消化道运动的过程中,无法人为控制其运动轨迹,其在消化道等位置会随机翻转,产生视觉盲区,有可能导致错过病变部位、延误病情等情况发生,且电子微胶囊肠镜的检查费用更高,给患者带来的经济压力更大。
智能工程菌是炎症性肠病的新兴诊断方式之一。叶邦策介绍,他们会提前3天将智能工程菌通过口服灌胃的方式送入小鼠体内,等肠炎造模给药结束后通过分析粪便中存在的智能工程菌的荧光信号和基因组DNA突变情况,确定肠道炎症发生、发展程度。
“智能工程菌在诊断灵敏性、便捷性以及成本上都具有无法比拟的优势,但目前仍仅能通过分析粪便样品来评估疾病的有无或严重程度,而难以实施在体原位诊断。”叶邦策表示,“此外,智能工程菌的生物安全性还需进一步加强。”
治疗方法从抗炎药物到智能活菌机器人
为了攻克炎症性肠病,专家们想了不少办法。过去,炎症性肠病的主要治疗方法是使用抗炎药物和免疫调节药物。叶邦策介绍,随着肠道微生物研究的深入,过去十年间,调节肠道微生态、使用智能活菌成为炎症性肠病的研究热点,创新研究不断涌现。
叶邦策团队开发的i-ROBOT是使用大肠杆菌Nissle1917作为底盘细胞进行改造的。叶邦策介绍,i-ROBOT能够感知低浓度的炎症标志物,具有诊断早期肠炎的潜力。同时,i-ROBOT还能记录疾病发生与发展的信息,帮助监测胃肠道健康状态。
当然,i-ROBOT的功能远不止于此。叶邦策表示,i-ROBOT还可以在病灶部位根据疾病的严重程度释放相应浓度的药物,在实现有效治疗的同时,又能避免因过度用药而产生的副作用。
“我们认为智能工程菌是智能活菌机器人的一种。”叶邦策补充道,“智能工程菌具备优异的感知和收集周围环境信息的能力,能够与周围环境进行互动,并能在特定时间和地点采取特定的行动。”
近年来,“粪便也能治病”的冷知识刷新了不少人的认知,通过粪菌移植治疗炎症性肠病也受到越来越多的关注。粪菌移植是将健康人的肠道菌群植入患者肠道,重建肠道微生态系统,以此治疗肠道疾病。粪菌移植成为炎症性肠病治疗的一种新选择。然而,叶邦策提醒道:“尽管有很多阳性的结果支持粪菌移植的可行性,但是目前一些安全性、伦理性问题尚未得到很好地解决,粪菌移植疗法还存在争议。”
发展交叉学科或可破解炎症性肠病诊疗难题
叶邦策介绍,当前,许多研究证明了智能工程菌具有在活体内诊断和治疗疾病的应用潜力,且智能工程菌逐步朝着智能化和临床应用性的方向发展。其中,功能稳定性、临床效力和安全性是决定智能工程菌能否成功应用于临床的关键。
叶邦策表示:“合成生物学为智能工程菌感应疾病标志物的种类及传感性能提供了很好的策略,然而仅仅依靠合成生物学难以解决所有问题。”
叶邦策认为,交叉学科的发展为此提供了新的契机,例如将合成生物学与材料和化学科学相结合,能够增强智能工程菌的定植性、靶向性和可控性,进而实现炎症部位的在体原位成像检测。
此外,智能工程菌的安全性也是限制其临床应用的重要因素,为了应对智能工程菌可能导致的抗性转移、代谢物毒性等问题,研究者们仍在优化技术方案,通过不使用抗性基因作为筛选标记、选择更安全的益生菌作为智能工程菌的底盘、进行细菌毒力因子的敲除、对逃逸细菌进行有效的控制和清除等策略,有针对性地解决相关难题。
谈到智能工程菌的应用前景时,叶邦策表示,从诊断的角度来说,如果智能工程菌能够通过临床试验,运用到炎症性肠病的临床治疗中,将打破传统肠道疾病的诊断模式,部分替代侵入性的肠镜检测,能让受检者在没有任何痛苦的情况下,诊断出其是否罹患炎症性肠病。
新冠感染康复后该如何科学恢复运动******
“哪些运动康复手段可以缓解症状?”“‘阳康’后多久能运动?”“重返运动前,该如何进行自我评估?”这是上海复旦大学附属华山医院浦东院区“新冠康复(运动健康)专病门诊”新开设一周以来,医生听到最多的问题。
“目前每周四上午开诊,前来就诊的患者主要存在持续猛烈咳嗽后的肋骨及胸部疼痛、新冠病毒感染后出现的颈腰部疼痛和术后关节疼痛加重等情况,此外还有新冠康复期内虚弱、易疲劳、心肺功能下降等问题的患者。”据华山医院运动医学科副主任李云霞介绍,开设该门诊就是针对新冠感染康复期人群存在的肌骨系统疼痛、体力活动能力不足、恢复运动困难等问题,希望通过系统的运动能力评估、肌骨疼痛评估等手段,了解患者的身体功能状态,同时结合系统科学的运动处方指导和康复治疗手段,帮助大家安全地重返生活及运动。
“安全地重返运动”需要遵从科学规律,有步骤有计划地逐步进行,必要时需要专业指导,尤其是当前随着新冠感染后康复人群增加,出现了部分“阳康”后剧烈运动导致的意外事件,令众多新冠康复患者对于“运动”的顾虑和误解较多。
“阳康”后是否能运动?多位受访专家均表示,感染新冠病毒后的症状及恢复情况因人而异,过早运动过量运动确实有危险,但并不代表所有康复患者都要绝对杜绝运动锻炼。
“如果过早开始高强度或者大运动量的锻炼,确实有可能造成抵抗力下降、感染的组织器官进一步受损,严重的甚至出现心肌炎、肺炎等情况。但合理的运动,在新冠感染康复期能促进新陈代谢,增强肌肉力量和心肺耐力,有助于尽快恢复病前的状态。”国家体育总局运动医学研究所运动医务监督研究中心副主任梁辰表示,无症状和轻症患者恢复期可以自己进行适度运动,但普通型和重症患者需要在医生指导下开始锻炼,“所有人都一定要注意循序渐进”。
李云霞认为,大家需要更全面理解“运动”这一概念,“运动并非只有剧烈的打球、跑步、游泳才算运动,一些中低强度的牵伸、慢走等也是运动,因此,恢复运动中最关键的要点在于排除禁忌证以后的循序渐进原则。”但她强调,如果在轻微运动后随即出现非常明显的气短、气促,停下运动后短时间内也无法恢复;在活动过程中感觉到胸部不适、心跳速度过快、头晕;发生面部、手臂、腿部无力,尤其是仅在一侧肢体出现时,就必须立即停止继续运动。
那么如何对我们的身体状况进行“摸底”,以判断重返运动的时机?梁辰表示,世界卫生组织(WHO)推荐应用的Borg主观疲劳感知量表(以下简称RPE评分)有助于评估自身的恢复情况。该量表将运动中主观感受的费力程度划分为0分(完全不费力)到10分(最大程度用力),“恢复期一开始应该维持在0-3分,也就是使你感到轻松,完全不费力的运动。”且在开始锻炼的同时,一定要保证营养的补充,“包括一天6-8杯水,适当增加富含蛋白质的肉蛋奶的摄入,均衡饮食,多吃水果蔬菜以补充足够的维生素和微量元素等。”
但梁辰强调,一般新冠感染康复后至少需要休息2-4周,这期间可以维持日常活动,但不要进行主动锻炼。
“运动没有绝对的好坏之分,最关键是根据特定的时期选择合适的运动方式。”华山医院运动医学科运动康复师孙扬博士认为,总体来说,“阳康”后前两周即恢复的早期阶段,要以低强度的牵拉、低强度的步行、轻量家务劳动为主;再持续两周的中期阶段,可加入一些中等强度的力量练习、有氧练习等;“阳康”一个月后,才可逐步开始重返感染前的运动状态。
要做到“循序渐进”,孙扬介绍,根据WHO《康复指导手册: covid-19相关疾病的自我管理》建议,在RPE评分的辅助下,可以将恢复锻炼分为5个阶段。
第一阶段目标是为恢复锻炼做准备,有控制的呼吸练习、温和的步行、拉伸和平衡练习等较为适宜,RPE分数为0-1;第二阶段,可进行低强度活动,散步、轻微的家务、园艺工作等,将RPE分数控制在2-3分,在能够胜任的情况下,每天逐步增加运动时间,且在此阶段保持至少7天且没有出现劳累后不适,才能进入下一个阶段;第三阶段可尝试进行中等强度的活动,运动形式包括快走、慢跑、上下楼梯等,此时RPE评分为4-5分;第四阶段则可进行具有协调和有效技能的中等强度练习,例如:跑步、自行车、游泳等,RPE评分控制在5-7分;而第五阶段则可回归到基线练习,能够完成感染新冠之前的正常锻炼了,此时RPE评分已达8-10分。
除了找到适配的运动阶段,保证运动“适度”也很关键。“如果你在一次运动后,觉得身体极度疲劳,这样的疲劳需要24小时以上才可恢复,并且可能伴随有注意下降、精力减退、睡眠质量不佳、肌肉关节疼痛等表现,则可能意味着运动强度超过了身体当前的承受能力。”孙扬建议,此时应休息,直到疲劳完全恢复,再按照WHO推荐的5步运动康复方案来调整运动安排。
“通常年龄越大的人身体免疫能力及基础运动能力也会更弱,所以恢复锻炼的过程中,更需要逐步、渐进地开始。”李云霞强调,此外,还应尊重个体差异,“不排除自己的恢复可能比他人更慢,我们要做的就是减少焦虑、规律生活、注意营养、适度活动。”
中青报·中青网记者 梁璇 来源:中国青年报