痛風(fēng),這個(gè)被稱為“帝王病”的折磨,困擾人類至少有數(shù)千年了。它發(fā)作時(shí)的劇烈疼痛,讓無(wú)數(shù)人苦不堪言。然而,最近科學(xué)家們卻把目光投向了更遙遠(yuǎn)的過(guò)去——兩千多萬(wàn)年前,從人類的進(jìn)化史上找到了一種可能徹底根治這種疾病的“神秘武器”。他們復(fù)活了一個(gè)我們祖先早已丟失的基因,并成功讓它在實(shí)驗(yàn)室中重新工作。
我們都知道,痛風(fēng)之所以發(fā)作,是因?yàn)檠褐械哪蛩徇^(guò)多,這些多余的尿酸在關(guān)節(jié)和腎臟中結(jié)晶,引發(fā)了炎癥和劇痛,這種高尿酸負(fù)荷的情況也被稱為“高尿酸血癥”。如果情況得不到控制,還會(huì)導(dǎo)致腎臟疾病甚至肝損傷。理論上,如果能有一種酶來(lái)幫助分解尿酸,問(wèn)題不就迎刃而解了嗎?巧合的是,自然界中確實(shí)存在這樣一種基因,它叫做“尿酸酶”,但遺憾的是,我們?nèi)祟惖淖嫦仍诖蠹s兩千萬(wàn)到兩千九百萬(wàn)年前,在進(jìn)化的過(guò)程中逐漸失去了這個(gè)寶貴的基因。
為什么會(huì)失去呢?科學(xué)家們認(rèn)為,這其實(shí)是當(dāng)時(shí)的一種生存優(yōu)勢(shì)。在遠(yuǎn)古時(shí)代,食物短缺是常態(tài),而額外的尿酸能夠幫助將果糖更有效地轉(zhuǎn)化為脂肪,為我們的祖先提供更多的能量?jī)?chǔ)備,以便度過(guò)饑荒。在這種進(jìn)化壓力下,能夠降低尿酸水平的尿酸酶基因自然就變得不那么重要,并最終被淘汰。然而,時(shí)過(guò)境遷,如今我們不再需要為下一餐發(fā)愁,食物充裕,但這個(gè)“進(jìn)化遺產(chǎn)”卻讓我們面臨了新的健康挑戰(zhàn)。
正是為了糾正這個(gè)“進(jìn)化上的錯(cuò)誤”,美國(guó)佐治亞州立大學(xué)的生物學(xué)家們動(dòng)用了最尖端的基因編輯技術(shù)。他們利用CRISPR基因編輯工具,并借助復(fù)雜的計(jì)算機(jī)模型,根據(jù)仍然保留著尿酸酶基因的其他哺乳動(dòng)物,以及該基因在漫長(zhǎng)進(jìn)化中的變化軌跡,成功重建了我們祖先那份古老的、完整的尿酸酶基因。他們把這個(gè)“復(fù)活”的基因放進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室里經(jīng)過(guò)特殊培養(yǎng)的人類肝細(xì)胞中,結(jié)果令人振奮:這些細(xì)胞成功地生產(chǎn)出了尿酸酶,不僅有效降低了細(xì)胞內(nèi)的尿酸水平,甚至還阻止了多余的果糖轉(zhuǎn)化為脂肪。在更接近人體真實(shí)情況的3D肝球體實(shí)驗(yàn)中,同樣觀察到了積極的結(jié)果。
這項(xiàng)研究的意義遠(yuǎn)不止于治療痛風(fēng)。高尿酸水平也被認(rèn)為與多種心血管疾病、高血壓和腎結(jié)石有關(guān)。因此,如果這項(xiàng)療法最終被證明安全有效,它將有可能同時(shí)預(yù)防多種疾病,為無(wú)數(shù)患者帶來(lái)福音。盡管目前仍處于早期研究階段,還需要在動(dòng)物身上進(jìn)行更多的測(cè)試,以確保這種方法安全且不會(huì)干擾其他生物過(guò)程,但科學(xué)家們已經(jīng)看到了希望。他們表示,這種方法有望讓患者擺脫痛風(fēng)的痛苦,甚至能預(yù)防脂肪肝等疾病的發(fā)生。
目前,高尿酸血癥在美國(guó)大約影響著五分之一的人口,并且和飲食習(xí)慣(如紅肉和酒精攝入)密切相關(guān)。雖然市面上已經(jīng)有一些治療藥物,但它們并不適用于所有人,也常常伴隨著不必要的副作用。而這種基于基因編輯的療法,如果未來(lái)能成功應(yīng)用于臨床,或許只需一次治療,就能從根本上解決問(wèn)題。這個(gè)從遙遠(yuǎn)過(guò)去“借”來(lái)的基因,正為我們應(yīng)對(duì)現(xiàn)代疾病,打開(kāi)一扇全新的大門。
參考資料:《Genomic insertion of ancestral uricase into human liver cells to determine metabolic consequences of pseudogenization》
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