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【MBA中國網訊】今年的iGEM項目完成了兩大突破：一是提出了能有效緩解早期神經退行性疾病的解決方案；二是驗證了修飾后的外泌體藥物較高的靶向性?！?a href="http://www.lhbzw.cn/colleges/xjtlu" target="_self">西交利物浦大學大四學生趙江岳介紹道。上月，2019年國際遺傳工程機器大賽（International Genetically Engineered Machine Competition，簡稱“iGEM”）在美國波士頓落下帷幕，西交利物浦大學本科生團隊憑借在早期神經退行性疾病治療領域提出的創(chuàng)新方案，斬獲大賽金獎。

從2018年初起，西浦iGEM團隊就確立了治療和緩解包括帕金森病、阿爾茲海默癥、亨廷頓舞蹈癥在內的神經退行性疾病的目標?！迸c趙江岳共同擔任西浦iGEM團隊隊長的生物科學系學生李妙言說。李妙言已連續(xù)兩年參加iGEM競賽?！叭ツ辏瑘F隊提出以‘外泌體運輸平臺’為核心的治療方案，并通過改造人類胚胎腎細胞系，實現了外泌體的大量增產?！薄巴饷隗w是從人體細胞中分泌出的小囊泡。通過靜脈注射，修飾后的外泌體能承載著藥物穿越血液和人腦之間的‘過濾網’——血腦屏障，將藥物輸送進大腦?！?她解釋道。“今年，我們在去年提出治療理論的基礎上，初步驗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題?！壁w江岳補充道。西浦團隊在文獻調查中發(fā)現，星狀膠質細胞分泌的蛋白——興奮性氨基酸轉運體（簡稱EAAT2），能促進神經元對神經遞質——谷氨酸的吸收，從而避免細胞環(huán)境中谷氨酸濃度過高所造成的神經損傷，因此對早期神經退行性疾病有顯著的緩解作用?！霸缙诘呐两鹕?、阿爾茲海默癥患者，會呈現EAAT2蛋白含量下降的趨勢。如果EAAT2蛋白不能表達，興奮性神經遞質就會在大腦中大量積累，從而對神經系統產生毒性，引起各種惡性后果，比如帕金森病人無法控制身體的移動?！壁w江岳說。他舉了個興奮性神經毒性的例子：“以前農村中使用一種農藥，老鼠吃了這種藥后一直在顫抖，神經持續(xù)興奮、高度緊張。如果這種興奮得不到消除，腦細胞長時間處于激發(fā)狀態(tài)，就會一點點凋亡、壞死，導致大腦功能失調?！崩蠲钛越榻B道，目前神經退行性疾病的病因尚未明確，但針對早期患者補充、恢復其腦內EAAT2蛋白的表達水平，能起到有效的保護和緩解作用。在實驗中，團隊將藥物打入外泌體，藥物可在目標細胞中生產EAAT2蛋白。藥物本身無法通過血腦屏障，外泌體的包裹為它發(fā)放了通往大腦的“通行證”?！拔覀冊谕饷隗w上設計有靶向功能的膜蛋白，它被稱為‘半通道’；當外泌體穿過血腦屏障，遇到大腦中星狀膠質細胞大量表達的另一個‘半通道’，這時一個完整的通道就被打開了，藥物被運送進特定的神經細胞，實現了藥物的靶向性?！崩蠲钛哉f?！斑@就像是鎖和鑰匙的關系：我?guī)е€匙去找你，遇到對應的鎖才會打開?！?/p>

獲得金獎的西浦參賽團隊由來自生物科學系、數學科學系、化學系的11位同學組成。與傳統的競賽方式有所不同，iGEM是開放式比賽，要求學生自主選題，利用課余時間獨立完成項目，并將研究成果提交給競賽組委會。從最初的文獻調研到項目選題，從實驗設計到數據建模，直到站在波士頓的競賽現場參加答辯和海報演示，均由學生獨立完成。趙江岳介紹道，以哺乳動物的細胞系為實驗對象，對本科生來說難度大、周期長，“與其說是為了參加一個比賽，更像是同學們花一年時間，聚在一起用心做一個科研項目?！薄蔼勴検羌?、是附屬品，團隊共同努力去爭取項目的一步步落地才是我們最大的收獲。”在將近一年的競賽過程中，生物科學系、科研辦公室的老師們?yōu)閰①悎F隊提供了在競賽規(guī)則允許范圍內的多方面支持?！疤貏e感謝老師在我們遇到困難時給予我們精神上的力量和指引?！壁w江岳說。iGEM由美國麻省理工學院于2003年創(chuàng)辦，是合成生物學領域的國際頂級大學生科學賽事。2019年全球共有包括哈佛、麻省理工、牛津、清華、北大代表隊等在內的353支隊伍參賽。繼2017年首獲金牌之后，今年是西浦本科生團隊第二度奪金。

西浦執(zhí)行校長席酉民教授對學生們取得的成果表示祝賀。他說：“大學應成為一種支持終身學習、創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)的生態(tài)，在這里一個想法就是一顆種子，會發(fā)芽、成長和開花結果；每個人可以找到合作伙伴和導師，相互碰撞和支持，共同孕育擦出的火花……為同學們的努力和成長點贊！”（記者：石露蕓 陳炳宇 編輯：寇博 圖片提供：生物科學系）