痛風,這個被稱為“帝王病”的折磨,困擾人類至少有數千年了。它發作時的劇烈疼痛,讓無數人苦不堪言。然而,最近科學家們卻把目光投向了更遙遠的過去——兩千多萬年前,從人類的進化史上找到了一種可能徹底根治這種疾病的“神秘武器”。他們復活了一個我們祖先早已丟失的基因,并成功讓它在實驗室中重新工作。
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我們都知道,痛風之所以發作,是因為血液中的尿酸過多,這些多余的尿酸在關節和腎臟中結晶,引發了炎癥和劇痛,這種高尿酸負荷的情況也被稱為“高尿酸血癥”。如果情況得不到控制,還會導致腎臟疾病甚至肝損傷。理論上,如果能有一種酶來幫助分解尿酸,問題不就迎刃而解了嗎?巧合的是,自然界中確實存在這樣一種基因,它叫做“尿酸酶”,但遺憾的是,我們人類的祖先在大約兩千萬到兩千九百萬年前,在進化的過程中逐漸失去了這個寶貴的基因。
為什么會失去呢?科學家們認為,這其實是當時的一種生存優勢。在遠古時代,食物短缺是常態,而額外的尿酸能夠幫助將果糖更有效地轉化為脂肪,為我們的祖先提供更多的能量儲備,以便度過饑荒。在這種進化壓力下,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,時過境遷,如今我們不再需要為下一餐發愁,食物充裕,但這個“進化遺產”卻讓我們面臨了新的健康挑戰。
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正是為了糾正這個“進化上的錯誤”,美國佐治亞州立大學的生物學家們動用了最尖端的基因編輯技術。他們利用CRISPR基因編輯工具,并借助復雜的計算機模型,根據仍然保留著尿酸酶基因的其他哺乳動物,以及該基因在漫長進化中的變化軌跡,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“復活”的基因放進了實驗室里經過特殊培養的人類肝細胞中,結果令人振奮:這些細胞成功地生產出了尿酸酶,不僅有效降低了細胞內的尿酸水平,甚至還阻止了多余的果糖轉化為脂肪。在更接近人體真實情況的3D肝球體實驗中,同樣觀察到了積極的結果。
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這項研究的意義遠不止于治療痛風。高尿酸水平也被認為與多種心血管疾病、高血壓和腎結石有關。因此,如果這項療法最終被證明安全有效,它將有可能同時預防多種疾病,為無數患者帶來福音。盡管目前仍處于早期研究階段,還需要在動物身上進行更多的測試,以確保這種方法安全且不會干擾其他生物過程,但科學家們已經看到了希望。他們表示,這種方法有望讓患者擺脫痛風的痛苦,甚至能預防脂肪肝等疾病的發生。
目前,高尿酸血癥在美國大約影響著五分之一的人口,并且和飲食習慣(如紅肉和酒精攝入)密切相關。雖然市面上已經有一些治療藥物,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,如果未來能成功應用于臨床,或許只需一次治療,就能從根本上解決問題。這個從遙遠過去“借”來的基因,正為我們應對現代疾病,打開一扇全新的大門。
參考資料:《Genomic insertion of ancestral uricase into human liver cells to determine metabolic consequences of pseudogenization》
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