2026-08-12资讯-华东师大叶海峰团队Nature发表智能益生菌GIFT

概要：2026年8月12日深夜，华东师范大学生命科学学院叶海峰研究员团队在《自然》（Nature）杂志发表最新成果，报道了一种被改造为"智能细胞工厂"的益生菌 GIFT（葡萄糖感知与功能性响应益生菌）。它可口服进入肠道，在血糖正常时保持"静默"，一旦血糖升高便自动合成并释放 GLP-1 降糖激素，血糖回落后自动"关机"，构建起一套接近人体胰岛的闭环降糖系统，为糖尿病精准治疗提供了全新路径。

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一、设计思路：给益生菌装上"葡萄糖开关"

团队选用已用于市售益生菌产品、被证实对人体安全的大肠杆菌 Nissle1917 作为底盘细胞，并为其植入两个核心模块：

1. 葡萄糖探测器——源自一种严格好氧菌的 HexR 转录调控蛋白。血糖浓度正常时，HexR"趴"在基因启动单元上锁死表达；一旦血糖升高并代谢产生 KDPG 信号分子，HexR 便脱离启动单元，基因线路瞬间"打通"。
2. 药物生产线——编码 GLP-1（胰高糖素样肽-1）的基因，可合成促进胰岛素分泌、强力降糖的激素。

据团队介绍，寻找灵敏的葡萄糖传感元件是整个系统最核心也最艰难的一环，团队历经 3—4 年、筛选十余个物种来源的生物模块才最终锁定 HexR。这套"感知—响应"基因线路被集成进益生菌后，患者只需像喝酸奶一样口服 GIFT，它便定居肠道，实现"血糖高则产药、血糖稳则休眠"的全程自动化调控。

二、关键数据：小鼠与灵长类双双验证，安全性优于司美格鲁肽

• 小鼠实验：在经典 2 型糖尿病模型 db/db 小鼠中，每日灌胃一次 GIFT 连续 30 天后，血糖显著下降，体重、脂肪减少，肝脏、肾脏及肠道损伤明显缓解，糖尿病并发症得到有效遏制。
• 非人灵长类实验：在自发罹患 2 型糖尿病的食蟹猴中，单次口服 GIFT 后 GLP-1 与胰岛素水平迅速攀升，血糖显著下降，效果可持续长达 3 天；每 3 天口服一次、连续 5 周血糖维持稳态，全程未观察到炎症或过敏反应。
• 头对头对比司美格鲁肽：司美格鲁肽注射后，小鼠短期出现过敏反应、甲状腺相关指标异常、胃肠道不适等不良反应，且与基础胰岛素联用时显著增加低血糖风险；而口服 GIFT 组未观察到上述问题，几乎无副作用。

研究团队指出，传统糖尿病管理均为"开环"模式，药效无法随实时血糖动态调节；而 GIFT 构建的"闭环"系统从感知、响应、调节到反馈全自动运行，也更接近人体胰岛的自然调节方式。

三、科研与转化价值：模块化"活体药物"框架

GIFT 的战略意义不止于糖尿病——其传感元件与治疗输出模块相互独立，未来可通过替换元件，形成模块化、可编程的活体药物开发框架，应用有望拓展至肥胖、非酒精性脂肪肝等代谢疾病领域。目前团队核心成员已创立企业加速 GIFT 平台产业化。当然，从实验室到药房仍有距离，菌株长期安全性等仍需进一步验证。

来源：《自然》（Nature）、澎湃新闻、科技日报

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