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【MBA中國(guó)網(wǎng)訊】今年的iGEM項(xiàng)目完成了兩大突破：一是提出了能有效緩解早期神經(jīng)退行性疾病的解決方案；二是驗(yàn)證了修飾后的外泌體藥物較高的靶向性?！?a href="http://m.lhbzw.cn/colleges/xjtlu" target="_self">西交利物浦大學(xué)大四學(xué)生趙江岳介紹道。上月，2019年國(guó)際遺傳工程機(jī)器大賽（International Genetically Engineered Machine Competition，簡(jiǎn)稱(chēng)“iGEM”）在美國(guó)波士頓落下帷幕，西交利物浦大學(xué)本科生團(tuán)隊(duì)?wèi){借在早期神經(jīng)退行性疾病治療領(lǐng)域提出的創(chuàng)新方案，斬獲大賽金獎(jiǎng)。

從2018年初起，西浦iGEM團(tuán)隊(duì)就確立了治療和緩解包括帕金森病、阿爾茲海默癥、亨廷頓舞蹈癥在內(nèi)的神經(jīng)退行性疾病的目標(biāo)?！迸c趙江岳共同擔(dān)任西浦iGEM團(tuán)隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)的生物科學(xué)系學(xué)生李妙言說(shuō)。李妙言已連續(xù)兩年參加iGEM競(jìng)賽?！叭ツ辏瑘F(tuán)隊(duì)提出以‘外泌體運(yùn)輸平臺(tái)’為核心的治療方案，并通過(guò)改造人類(lèi)胚胎腎細(xì)胞系，實(shí)現(xiàn)了外泌體的大量增產(chǎn)。”“外泌體是從人體細(xì)胞中分泌出的小囊泡。通過(guò)靜脈注射，修飾后的外泌體能承載著藥物穿越血液和人腦之間的‘過(guò)濾網(wǎng)’——血腦屏障，將藥物輸送進(jìn)大腦?！?她解釋道?！敖衲辏覀?cè)谌ツ晏岢鲋委熇碚摰幕A(chǔ)上，初步驗(yàn)證出這套治療方案的可行性。外泌體中具體裝什么藥物？能不能起到靶向的作用？這是今年解決的兩大問(wèn)題?！壁w江岳補(bǔ)充道。西浦團(tuán)隊(duì)在文獻(xiàn)調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，星狀膠質(zhì)細(xì)胞分泌的蛋白——興奮性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)體（簡(jiǎn)稱(chēng)EAAT2），能促進(jìn)神經(jīng)元對(duì)神經(jīng)遞質(zhì)——谷氨酸的吸收，從而避免細(xì)胞環(huán)境中谷氨酸濃度過(guò)高所造成的神經(jīng)損傷，因此對(duì)早期神經(jīng)退行性疾病有顯著的緩解作用。“早期的帕金森病、阿爾茲海默癥患者，會(huì)呈現(xiàn)EAAT2蛋白含量下降的趨勢(shì)。如果EAAT2蛋白不能表達(dá)，興奮性神經(jīng)遞質(zhì)就會(huì)在大腦中大量積累，從而對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生毒性，引起各種惡性后果，比如帕金森病人無(wú)法控制身體的移動(dòng)。”趙江岳說(shuō)。他舉了個(gè)興奮性神經(jīng)毒性的例子：“以前農(nóng)村中使用一種農(nóng)藥，老鼠吃了這種藥后一直在顫抖，神經(jīng)持續(xù)興奮、高度緊張。如果這種興奮得不到消除，腦細(xì)胞長(zhǎng)時(shí)間處于激發(fā)狀態(tài)，就會(huì)一點(diǎn)點(diǎn)凋亡、壞死，導(dǎo)致大腦功能失調(diào)。”李妙言介紹道，目前神經(jīng)退行性疾病的病因尚未明確，但針對(duì)早期患者補(bǔ)充、恢復(fù)其腦內(nèi)EAAT2蛋白的表達(dá)水平，能起到有效的保護(hù)和緩解作用。在實(shí)驗(yàn)中，團(tuán)隊(duì)將藥物打入外泌體，藥物可在目標(biāo)細(xì)胞中生產(chǎn)EAAT2蛋白。藥物本身無(wú)法通過(guò)血腦屏障，外泌體的包裹為它發(fā)放了通往大腦的“通行證”?！拔覀?cè)谕饷隗w上設(shè)計(jì)有靶向功能的膜蛋白，它被稱(chēng)為‘半通道’；當(dāng)外泌體穿過(guò)血腦屏障，遇到大腦中星狀膠質(zhì)細(xì)胞大量表達(dá)的另一個(gè)‘半通道’，這時(shí)一個(gè)完整的通道就被打開(kāi)了，藥物被運(yùn)送進(jìn)特定的神經(jīng)細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)了藥物的靶向性?！崩蠲钛哉f(shuō)?！斑@就像是鎖和鑰匙的關(guān)系：我?guī)е€匙去找你，遇到對(duì)應(yīng)的鎖才會(huì)打開(kāi)?！?/p>

獲得金獎(jiǎng)的西浦參賽團(tuán)隊(duì)由來(lái)自生物科學(xué)系、數(shù)學(xué)科學(xué)系、化學(xué)系的11位同學(xué)組成。與傳統(tǒng)的競(jìng)賽方式有所不同，iGEM是開(kāi)放式比賽，要求學(xué)生自主選題，利用課余時(shí)間獨(dú)立完成項(xiàng)目，并將研究成果提交給競(jìng)賽組委會(huì)。從最初的文獻(xiàn)調(diào)研到項(xiàng)目選題，從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)到數(shù)據(jù)建模，直到站在波士頓的競(jìng)賽現(xiàn)場(chǎng)參加答辯和海報(bào)演示，均由學(xué)生獨(dú)立完成。趙江岳介紹道，以哺乳動(dòng)物的細(xì)胞系為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，對(duì)本科生來(lái)說(shuō)難度大、周期長(zhǎng)，“與其說(shuō)是為了參加一個(gè)比賽，更像是同學(xué)們花一年時(shí)間，聚在一起用心做一個(gè)科研項(xiàng)目?！薄蔼?jiǎng)項(xiàng)是激勵(lì)、是附屬品，團(tuán)隊(duì)共同努力去爭(zhēng)取項(xiàng)目的一步步落地才是我們最大的收獲?！痹趯⒔荒甑母?jìng)賽過(guò)程中，生物科學(xué)系、科研辦公室的老師們?yōu)閰①悎F(tuán)隊(duì)提供了在競(jìng)賽規(guī)則允許范圍內(nèi)的多方面支持?！疤貏e感謝老師在我們遇到困難時(shí)給予我們精神上的力量和指引?！壁w江岳說(shuō)。iGEM由美國(guó)麻省理工學(xué)院于2003年創(chuàng)辦，是合成生物學(xué)領(lǐng)域的國(guó)際頂級(jí)大學(xué)生科學(xué)賽事。2019年全球共有包括哈佛、麻省理工、牛津、清華、北大代表隊(duì)等在內(nèi)的353支隊(duì)伍參賽。繼2017年首獲金牌之后，今年是西浦本科生團(tuán)隊(duì)第二度奪金。

西浦執(zhí)行校長(zhǎng)席酉民教授對(duì)學(xué)生們?nèi)〉玫某晒硎咀ＹR。他說(shuō)：“大學(xué)應(yīng)成為一種支持終身學(xué)習(xí)、創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)的生態(tài)，在這里一個(gè)想法就是一顆種子，會(huì)發(fā)芽、成長(zhǎng)和開(kāi)花結(jié)果；每個(gè)人可以找到合作伙伴和導(dǎo)師，相互碰撞和支持，共同孕育擦出的火花……為同學(xué)們的努力和成長(zhǎng)點(diǎn)贊！”（記者：石露蕓 陳炳宇 編輯：寇博 圖片提供：生物科學(xué)系）