重磅突破!复活古老基因,有望终结痛风与脂肪肝噩梦

在现代快节奏的生活里,痛风和脂肪肝已悄然成为不少人的 “健康杀手”。痛风发作时,关节处仿若有千万根钢针同时刺入,剧烈疼痛让人冷汗直冒、坐立难安;而脂肪肝初期虽悄无声息,却像一颗定时炸弹,默默损害肝脏功能,严重时甚至可能引发肝硬化等重症。但你能想象吗,这两种看似毫无关联的疾病,竟与人类数百万年前祖先的一次基因退化紧密相连。如今,美国佐治亚州立大学的科研团队,犹如 “基因猎人” 一般,通过复活一个古老基因,为攻克痛风和脂肪肝带来了曙光,这一突破性研究,或将改写现代疾病治疗的格局。

基因退化:痛风与脂肪肝的 “前世根源”

回溯到大约 2900 万至 2000 万年前,在漫长的演化长河中,我们猿类祖先的尿酸酶基因,悄然发生了一场 “变故”。原本正常的尿酸酶基因,突然变异成了无功能的假基因。这一变化看似微小,却如同推倒了多米诺骨牌,对人类健康产生了深远影响。

尿酸酶,作为大多数哺乳动物体内的 “清道夫”,肩负着将体内难以溶解的尿酸,氧化成更易排泄分子的重任。一旦失去它,人类就像失去了尿酸 “清洁工”,体内尿酸水平迅速飙升,难以代谢排出。而尿酸在关节处逐渐结晶,便引发了令人谈之色变的痛风;过量的尿酸还干扰身体代谢,促使脂肪在肝脏异常堆积,为脂肪肝埋下隐患。

科学家推测,在当时恶劣的生存环境下,祖先们时常面临食物匮乏的困境。尿酸酶基因的退化,或许是一种 “无奈之举”。高尿酸水平能帮助早期灵长类动物,将摄入的果糖快速转化为脂肪,储存能量,以此熬过饥荒岁月。但时过境迁,现代社会物质极大丰富,曾经的 “生存优势”,如今却成了健康的 “绊脚石”,让现代人饱受痛风、脂肪肝等疾病折磨,还增加了心血管疾病、高血压等患病风险。

复活基因:开启健康新希望

面对这一演化带来的 “甜蜜负担”,美国佐治亚州立大学的科研团队,决定 “逆天改命”,利用先进的 CRISPR 基因编辑技术,开启一场基因 “复活之旅”。他们将重建的祖先尿酸酶基因,精准插入人类肝细胞的基因组中。之所以选择肝细胞,是因为在非猿类哺乳动物体内,尿酸酶主要在肝细胞中表达,且肝脏是处理过量果糖、合成脂肪的核心器官,可谓直击疾病 “要害”。

研究初期,团队在肝细胞单层培养物和球状体组织培养物中,反复验证基因编辑效果。通过基因分型、DNA 测序,确认尿酸酶基因成功整合并表达;免疫荧光共定位分析,更是让尿酸酶在细胞内的 “工作岗位”—— 过氧化物酶体无所遁形,确保它能正常 “上岗”。

奇迹随之发生!无论是单层培养还是 3D 球状体中的肝细胞,一旦表达了祖先尿酸酶,降低尿酸水平的能力便大幅提升。在不同尿酸浓度环境下(从轻度高尿酸血症的 7.5mg/dL 到重度高尿酸血症的 10mg/dL),尿酸都被高效氧化分解,其效率远超以往在肾细胞中的研究成果。尽管球状体结构复杂,小分子扩散受限,分解尿酸的能力略逊于单层细胞,但降低尿酸的效果依旧显著。

更令人惊喜的是,尿酸酶在脂肪代谢中也展现出关键作用。当细胞暴露在过量果糖环境中,未表达尿酸酶的对照组细胞,尿酸和甘油三酯水平直线上升;而表达了尿酸酶的细胞,不仅尿酸水平稳定,还成功阻止了果糖引发的甘油三酯升高,为对抗脂肪肝提供了有力武器。

临床前景:改写疾病治疗史

这项研究,堪称一场医学领域的 “地震”,其意义远超实验室范畴,为临床治疗带来了无限可能。当下,许多痛风患者对现有药物不敏感或不耐受,治疗效果不佳。而基于此次研究成果的基因疗法,通过在肝细胞内精准插入功能性尿酸酶基因,有望打破这一僵局。它不仅能规避传统重组尿酸酶可能引发的免疫反应,还能确保尿酸酶产物过氧化氢在肝细胞过氧化物酶体中被中和,实现长期稳定的酶表达,为痛风患者带来全新希望。

对于脂肪肝患者而言,该研究同样是福音。通过重新引入尿酸酶,从根源上阻断脂肪异常堆积,预防和治疗脂肪肝。未来,或许只需通过简单的基因干预,就能帮助无数患者摆脱痛风与脂肪肝的困扰,甚至对心血管疾病、高血压等并发症,也能起到预防作用。

新闻总结

美国佐治亚州立大学科学家复活人类祖先丢失的尿酸酶基因,为痛风和脂肪肝治疗带来曙光。人类祖先尿酸酶基因变异,导致尿酸代谢异常,引发痛风、脂肪肝等现代疾病。科研团队利用 CRISPR 技术,将重建的尿酸酶基因插入人类肝细胞基因组,实验证明该基因能有效降低尿酸水平,阻止果糖引发的甘油三酯升高。这项研究有望改写痛风与脂肪肝治疗格局,通过基因疗法,规避传统药物弊端,实现长期稳定治疗,为患者带来全新希望,同时也为预防相关并发症提供可能,开启疾病治疗新篇章。

为您推荐