英國《自然·通訊》雜志19日發表一項合成生物學新進展：歐洲科學家團隊設計出了一種全新合成生物學基因回路，并證明可以通過咖啡因激活這種合成基因回路。小鼠糖尿病模型研究顯示，其可以成功調節血糖水平。該研究成果或將助力人類對抗糖尿病，同時亦展示了合成生物學在醫療界的應用潛力。

合成生物學可以通過設計和構建自然界中不存在的人工生物系統來解決能源、材料、環保等多領域問題。近年來，醫學界也在嘗試以人工合成的基因回路為基礎的基因治療和細胞治療，實現對體內環境的血糖調控，從而幫助修復糖尿病人的身體狀況。

在所有糖尿病患者中，Ⅱ型糖尿病占90%以上。和Ⅰ型糖尿病相比，Ⅱ型患者體內產生胰島素的能力并未完全喪失，而是處于一種相對欠缺的狀態。Ⅱ型糖尿病影響著全球逾4億人口，耗費了大量醫療成本。目前，人類尚無根治糖尿病的方法，只能通過多種治療手段控制該病發展。其中，成功的健康管理需要能夠監測進食后的血糖上升情況、做出響應并能控制血糖水平。

此次，瑞士蘇黎世聯邦理工學院研究人員馬丁·富塞內格爾及其同事，研究了咖啡因能否用于誘導基因表達，以幫助調節血糖。研究團隊設計了一種合成生物學基因回路，并將之命名為“咖啡因刺激型先進調節器”（C-STAR），它可以響應商業產品中的咖啡因，生成一種可用于治療Ⅱ型糖尿病的肽。

實驗表明，在小鼠糖尿病模型中，攜帶C-STAR系統的細胞在小鼠攝入咖啡后，成功幫助其控制了血糖水平。

研究人員表示，雖然這只是一個原理驗證演示，但表明了合成生物學設計的基因回路可利用常見化合物調節身體狀況，同時還顯示了未來合成生物學應用于醫療保健領域的巨大潛力，有望將對生活方式的干擾降到最低。（張夢然）