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。
古代王朝更迭时,前朝货币都去哪儿了?******
提及中国古代货币,人们脑海里不禁浮现出经典的“圆形方孔铜钱”模样。若是定睛一看,环绕着方形孔洞赫然有四个大字——“开元通宝”,再配上铜币上的点点斑驳,来自一千三百余年前的古朴与厚重感扑面而来,仿佛唐代物产琳琅满目、商客络绎不绝的景象都由这一枚小小的钱币所见证。
然而,开元通宝只能在唐朝使用吗?
今人的印象里,货币只是一个时代的符号,随着政权的更迭,这个王朝创造的货币也便逐渐埋入深窖,或是进入古玩收藏家的柜阁,不复流通。就好比在当下,谁也不会在市场上掏出一枚民国银元去买东西。
事实上,这枚唐钱也有可能流通于明代市场。晚明人姜绍书在笔记中写道:“余幼时见开元钱与万历钱参用,轮廓圆整,书写端庄,间发青绿砾斑,古雅可玩,背有指甲痕,相传为杨妃以爪拂蜡模,形如新月。”(《韵石斋笔谈》)依照此人的描述,开元钱居然能在明朝正常使用。
这样看来,古代货币的生命力似乎比创造它的政权顽强许多。那么同理,鼎鼎有名的汉五铢会不会也曾畅行于唐人的生活之中?那些印有年号的“通宝”在改元换代之后命运又如何?古代朝代更迭时,前朝的货币都去哪儿了?
五铢钱,凭实力流通七百余年
中国古代的货币,长期是一种“金钱本位”,即较大数额的交易使用黄金,较小数额则使用铜钱。因此,在人们的日常生活之中,铜钱往往更多地用作流通手段,也无疑更为重要。
以铜铸造钱币,在春秋战国时期才广泛流行起来。这一时期,列国形形色色的铜铸币,被学者归纳为四个体系,即布币、刀币、圜钱(也称环钱)和蚁鼻钱。公元前221年,秦始皇统一全国,他废除了六国那些奇形怪状的货币,秦国圆形方孔的“半两钱”成为全国通用标准。币制的统一,既是政治军事统一的结果,也是经济文化交往融合的诉求。
其实,秦国的货币也吸收了六国货币的一些特征,铢、两成为货币单位,圆形方孔成为货币的基本形制,并非始于秦始皇,是整个战国社会发展的结果。当秦半两成为全国范围内的标准,更多意味着一个时代的终结,而非新的开始。
秦二世而亡,西汉虽在一定程度上延续着秦制,“半两”之实已然不复:中国古代铜钱的名称,一开始是以重量命名,譬如秦的“半两”、汉的“五铢”。后来,这种名称渐渐和重量分离。秦半两原重半两,吕后二年(前186)就减为八铢,文帝五年(前175)减为四铢。按照“二十四铢为两,十六两为斤”(《汉书·律历志》)的标准来换算,这“半两”铜钱足足缩水了三分之二,掂量着手中铜币的重量,自然很难再将之与“半两”之名对应起来了。
西汉八铢半两钱。来源/中国钱币博物馆
而且,由于“秦钱重难用”,汉初允许民间私铸铜钱,那些坐拥铜矿的宠臣、诸侯也凭此机会一夜暴富。(《史记·平准书》)
譬如,文帝时期有个管船的小吏名叫邓通,和文帝关系很好,甚至在文帝病时,为他吸吮痈包。当邓通被人断言“当贫饿死”,文帝看不下去了,寻思自己怎么可能让邓通贫困致死呢?便大手一挥,将蜀郡严道的铜山赐给了他。邓通籍此私铸铜钱,“邓通钱”遍布全国,而他的财产也因此超越王侯。(《史记·佞幸列传》)后来七国之乱的头子吴国,也是“即山铸钱”狠狠地发了一笔。
这种民间铸币滥行,使得市场上的货币轻重不一,物价膨胀,诈伪肆意,管理十分困难:
又民用钱,郡县不同:或用轻钱,百加若干;或用重钱,平称不受。法钱不立,吏急而壹之乎,则大为烦苛,而力不能胜;纵而弗呵乎,则市肆异用,钱文大乱。(《汉书·食货志》)
对于统一的汉王朝来说,既有的货币制度显然已不再适应时代发展的需要。元鼎四年(前113),桑弘羊提出币制改革,为汉武帝所采纳。禁止郡国和民间铸钱,各地私铸的钱币需销毁,由朝廷授权上林三官铸造新的钱币——“五铢钱”。在此次之后,五铢钱得到大规模使用,一直到唐代以后才退出流通的舞台。
海昏侯墓中出土的大量五铢钱,多达300余万枚、重达10余吨。来源/南昌汉代海昏侯国遗址公园
尽管这漫长的七百余年中,五铢钱曾遭受过新莽“禁五铢、行新钱”的挑战,却依然保持着独一无二的地位。三国两晋南北朝时,铸五铢的例子也很多,而历朝铸造的五铢钱,在市场上也有混用的情况。蜀汉政权曾经发行过“直百五铢”,这种五铢的重量不过是蜀五铢的三倍,作价则是百倍,这就使得蜀汉政权能够以等量的铜换取以往三、四十倍的物资和铸币,果然,数月之间,蜀汉府库迅速充盈起来,为诸葛亮北伐等一系列对外作战奠定了财政基础。当然,这种抬高货币的价值而掠夺民财的做法,长此以往造就的经济后果也是显而易见的。
萧梁时期,梁武帝铸梁五铢,又铸造没有外郭的另一种钱币,称为“女钱”,并且多次颁布诏书,要求全国只能适用这两种新铸造的钱。然而,效果并不理想,民间流通依然以旧钱为主,“百姓或私以古钱交易”,当时市场上流通的钱币,有“直百五铢、五铢、女钱、太平百钱、定平一百,五铢稚钱、五铢对文”等,有不少都是前朝铸造的五铢钱种类。(《隋书·食货志》)此外,南北朝时期还出现了一些以年号命名的五铢,如“太和五铢”“永安五铢”等等。
不同时期、不同版式的五铢钱,自左上至右下分别为:西汉五铢、鸡目五铢、剪边五铢蜒环五铢、东汉五铢(背四出)、蜀汉直百五铢、北魏永安五铢、北齐常平五铢、南朝梁五铢(公式女钱)、隋五铢。来源/罗文华《中国钱币的故事》
(文图:赵筱尘 巫邓炎)