近日，华东师范大学生命科学学院、上海尚思自然科学研究院叶海峰教授团队研发出一种可根据人体实际需求自动释放GLP-1（降糖激素）的“智能”益生菌GIFT，有望为糖尿病精准治疗和血糖管理提供全新思路。8月12日深夜，相关研究成果发表于国际顶级学术期刊《自然》。

GIFT“感知-响应”系统示意图

数据显示，全球糖尿病患者人数已超过5.3亿。对于这类患者而言，长期打针注射或口服降糖药几乎已成常态。但现实难题同样突出：传统给药方式很难随着血糖实时变化自动调节剂量，当用药不够精准时，还可能带来低血糖等安全风险。那么，是否可以让药物像“会思考”一样，依据人体需求自主调控释放？围绕这一关键问题，研究团队创新性地将合成生物学中的基因线路编程与人体生理调控机制结合，进一步把益生菌改造成可口服的“智能细胞工厂”。

叶海峰介绍，GIFT全称为“葡萄糖感知与功能性响应益生菌”。可以将其理解为一套高度集成的生物电路系统：其中，传感器负责实时识别肠道内的葡萄糖信号，再通过合成基因线路完成信号转导与处理，最终驱动分泌模块按需释放GLP-1。“这相当于给GIFT安装了一个能够感知葡萄糖变化的开关。”他进一步解释说，当肠道中的葡萄糖水平升高时，这个“开关”会被迅速激活，益生菌随即开始产生GLP-1；而随着葡萄糖水平逐渐下降，“开关”又会自动关闭，停止产药。由此形成的反馈闭环调节系统，已具备接近人体胰岛调控机制的能力。

这种能够“按需响应”的益生菌，实际效果究竟如何？在糖尿病小鼠实验中，连续30天口服GIFT后，小鼠的空腹血糖、糖耐量、胰岛素敏感性以及糖化血红蛋白等关键指标均明显改善，肝脏脂肪变性、肾脏损伤和肠道炎症也得到缓解。在非人灵长类动物实验中，糖尿病食蟹猴单次口服GIFT后的降糖效果可持续3天；若每3天给药1次、连续5周，血糖可保持平稳，且未观察到炎症反应或毒性反应。

研究团队还将GIFT与司美格鲁肽进行了对比。结果显示，司美格鲁肽组小鼠出现了过敏反应、甲状腺指标异常以及胃肠道不适，并且与胰岛素联用时低血糖风险增加；相比之下，GIFT组未出现上述问题。研究人员认为，与持续给药模式相比，GIFT这种“按需产药”的方式更接近人体胰岛的自然血糖调节机制，因此有望降低长期持续给药带来的潜在风险。

GIFT的应用前景并不局限于糖尿病治疗。其传感元件与治疗输出模块彼此独立，未来可通过替换不同元件，构建一个模块化、可编程的活体药物研发平台。基于这一框架，相关技术未来还有望拓展至肥胖、非酒精性脂肪肝等代谢性疾病治疗领域。

目前，团队成员孔德强博士已创立上海合生纪生物科技有限公司，依托华东师范大学的科研平台和人才优势，正在加快推进GIFT平台的产业化转化与落地应用。

原标题：《《自然》重磅：爆改益生菌，“智能胰岛”精准控糖，安全性超司美格鲁肽》