智能细胞

常晓

当谈及对抗顽固性疾病以及很多遗传病如淋巴瘤、白血病、关节炎等，自体细胞疗法一直都是医疗界最为关注的解决方案。然而，尽管理论上细胞疗法的功效和功能性都显而易见，但关键是复杂的操作问题还有待攻克。不过，值得庆幸的是，近年来智能制造、工程技术和物理科学方面的创新开始有助于解决这些关键问题。

事实上，时下十分火热的智能医学，不仅非常重视人体整体空间的变化运动，而且还注重于对细胞的研究。近日，一个美国研究团队利用基因编辑工具CRISPR重新修饰小鼠的干细胞，得到了一种“智能细胞”，其中添加的基因可在需要时释放抗炎生物药物，抗击关节炎和其他慢性疾病引起的炎症。此消息一出，立刻在业界引发极大关注。

智能细胞可充当“疫苗”

关节炎疾病在我们的生活中是非常多见的，许多人都在被关节炎的症状折磨着。目前有很多治疗关节炎的药物，如肿瘤坏死因子TNF抑制剂依那西普、英利昔单抗及阿达木单抗等，但它们会对患者的免疫系统产生影响，容易带来感染等副作用。研究人员就是希望通过重新编码干细胞控制其对炎症产生的反应，来提供关节炎靶向治疗，避免目前的药物治疗对身体产生的影响。

他们从实验小鼠的尾巴提取皮肤细胞，将其转化为干细胞，然后敲除了其中与炎症相关的基因，并用一个释放抗炎生物药物的基因取而代之。新获得的干细胞又被称为“自我修复再生疗法干细胞（SMART）”，它可发育成软骨细胞。实验证明，该软骨组织具有防止炎症的作用，它不仅可被用于替换关节炎软骨，还可保护关节和其他组织免遭慢性炎症损坏。

负责该研究的华盛顿大学医学院骨科教授沙贝特表示，该研究的主要目的是让重组的干细胞发挥疫苗的作用，在患者的关节需要时提供所需的抗炎生物药物。这相当于创建了一种“智能细胞”，当关节发出炎症信号，如关节红肿时，SMART细胞可阻止炎癥的发生。

精确“智能”递送效果显著

实际上，这一策略也可应用于治疗其他疾病系统。由于多功能干细胞可转变成任何细胞类型，与CRISPR一起应用，可以删除或插入基因，从而具有治疗许多类型疾病的可能性。比如，可制备一种检测葡萄糖的干细胞，启动胰岛素作出相应反应，用于治疗糖尿病等。

来自美国北卡州立大学及北卡大学教堂山分校的研究人员就开发出了这种新技术：利用修改版的胰岛素和红细胞创建了一个葡萄糖响应的智能胰岛素递送系统。动物模型研究表明，这一新技术能在1型糖尿病小鼠中有效降低血糖水平长达48小时。

具体来说，研究人员通过用化学方法将胰岛素绑定到一种称为葡萄糖胺的葡萄糖衍生物上。然后，葡萄糖胺能够绑定到红细胞表面的葡萄糖转运蛋白上，有效地将胰岛素连接到血细胞上。这一设计最终的结果是，产生了一个布满胰岛素分子的红细胞。科学家们希望，这些装载了胰岛素的血细胞能够被注射到糖尿病患者中，发挥治疗作用。在当前的这一研究中，研究小组在1型糖尿病小鼠中初步证实了这一想法的可行性。

一旦进入血液中，携带胰岛素的血细胞会与它们的环境相互作用。如果血糖水平很高，葡萄糖分子会有效取代血细胞葡萄糖转运蛋白上的葡萄糖胺。当葡萄糖胺从血细胞中释放出来，胰岛素也会随之释放。然后，胰岛素能够与肝脏、肌肉和脂肪组织中与胰岛素受体结合，从而触发降低血液中葡萄糖水平的反应。简言之，这就是一个类似“疫苗”作用并且完全不会引起排斥的智能系统。系统在需要时发生响应，使血液中的葡萄糖水平正常化。

智能细胞应用仍需时日

尽管有关“智能细胞”的研究已获得欣喜成果，但这种细胞疗法仍处在实验阶段。

其实，智能医学的理论核心就是物质、能量、信息。它研究了物质的运动规律、能量的运动规律，以及以物质和能量为载体而存在并运动变化的信息的接收与发放方法，而这本身就是个极为复杂的过程。再加上，细胞在重组排列及运动过程中，其内部物质的精华辐射于细胞外部空间。由于人体五脏六腑的细胞其形状不同，内部物质结构不同，构成脏腑的功能不同，因而它们各自辐射于人体空间的精华物质亦不同。其性质各异，也给研究带来了难度。所以，仍需时间来判断“智能细胞”的优劣。

不过，从长远来看，“智能细胞”的研究无疑将给诸多顽固性疾病和遗传性疾病带来新的治疗策略。可以确定，随着智能医学的不断发展和突破，在不远的未来，将有更多具有不同“疫苗”功能的“智能细胞”出现在人们的视野中，为人类治疗各种疾病带来无限可能。让我们拭目以待！

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