益生微生物GLP-1类似物表达载体构建文献综述

 2023-02-06 12:16:57

.文献综述

1.糖尿病

糖尿病(Diabetes)是一组因胰岛素绝对或相对分泌不足或胰岛素利用障碍引起的化合物、蛋白质、脂肪代谢紊乱性疾病,血糖高是其主要症状。糖尿病典型临床表现为三多一少,即多饮、多尿、多食和体重下降,以及血糖高、尿液中含有葡萄糖等,糖尿病长期患者会引发体内多处受损,导致眼、肾、神经、心脏、血管等组织器官的慢性进行性病变、功能减退及衰竭,病情严重或应激时可引起急性严重代谢紊乱。糖尿病是导致心脑血管疾病、死亡、截肢、失明、肾功能衰竭和心力衰竭的重要原因,也是世界上最常见的慢性疾病之一,且随着生活水平的提高发病率呈逐年增长趋势,主要分为1型糖尿病( type 1 diabetes mellitus,T1DM),2型糖尿病( type 2 diabetes mellitus,T2DM)和妊娠糖尿病。其中 2 型糖尿病的患病人数约占糖尿病患者总数的90%。T2DM 是由胰岛 beta; 细胞功能衰竭、胰岛素抵抗以及胰高血糖素分泌异常等共同作用导致。

2.GLP-1

GLP-1:胰高血糖素样肽-1( glucagon-like peptide-1,GLP-1) 是一种具有多种药理作用的内分泌激素,也是一种强效的肠促胰素,由回肠末端和结肠 L细胞响应营养摄入产生。它具有多种抗糖尿病效应,这些效应是通过胰岛和外周组织中的细胞介导的。这些不仅包括促进葡萄糖依赖的胰岛素分泌和抑制胰高血糖素的分泌,但也通过延迟胃排空,增加细胞质量和提高胰岛素敏感性抑制食物摄入和体重增加。然而,尽管天然 GLP-1具有良好的抗糖尿病功能,但由于它在体内的半衰期极短(约1-2分钟) ,不适合用于临床治疗,因为它会被人体中普遍存在的二肽基肽酶 Ⅳ (DPP-Ⅳ)迅速降解失活。

3.乳酸菌

乳酸菌:属革兰氏阳性、兼性厌氧菌,是可以利用发酵碳水化合物产生乳酸的一类菌的总称,包括肠球菌、乳杆菌、乳球菌、明串珠菌、片球菌、链球菌和双歧杆菌等众多种属,被广泛地应用于食品发酵、医药生产、保健药物及饲料添加剂等工业。对乳酸菌的研究已经由传统的菌株筛选、功能特性及其应用,深入到各种功能的分子机制以及乳酸菌作为食品及生物制品的载体等多个方面,乳酸菌的分子生物学也成为当前的研究热点之一。早在20世纪80年代初,乳酸菌的遗传特性开始被国内外专家学者所关注。随后相继研发了一系列的基因表达载体和模式菌株。近年来,研究者从不同的应用角度构建了大量的乳酸菌基因表达载体。就乳酸菌的应用特性而言,乳酸菌表达载体主要分为两类:非食品级乳酸菌表达载体以及食品级乳酸菌表达载体,这也是乳酸菌非常独特的区别于其他模式生物的特点之一。

二.拟研究或解决的问题及研究手段

对于糖尿病患者来说,传统的治疗方法就是通过注射胰岛素来控制血糖水平。 这给糖尿病患者带来了极大的不便和痛苦。 因此,找到一种无痛和高效的治疗方法就成为了研究的热点。于病人的接受程度、长期的依从性和较少的副作用,口服给药是首选的给药方法。然而,这种策略对于蛋白质或肽类药物通常是不可行的,因为在通过胃肠道环境的过程中蛋白质水解导致的生物活性差和上皮通透性差。为了提高蛋白质的生物利用度,许多科学家对此进行了研究,其中包括多聚糖,高分子纳米材料,脂质体和囊泡,凝胶等载体。但大多数都遇到了诸如低效和高毒性等障碍,而且几乎没有进展到临床试验。查阅资料发现,相关研究表明乳酸菌已被证明是蛋白质/多肽药物的有前途的口服运载工具。在此之前,几个世纪以来,一直被用于食品工业中的传统发酵产品。此外,特定的实验室菌株,特别是乳酸杆菌,对人类和动物的健康有许多有益生作用,如维持胃肠道内环境稳定和调节免疫力等。

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