长生不老、移植粪便减肥、蚊子灭绝……这些黑科技离我们有多近？ | 知几未来年度盘点Vol.2

当基因编辑在知几未来研究院上一篇的推送中，我们和大家分享了2017年部分生物和医学领域有专业影响力的重要成果，比如「世界首例体内基因编辑手术在美成功举行」、「三款基因疗法获FDA批准上市」、「利用DNA节律有望杀死癌细胞」等等技术的发展，使得基因层面防治疾病已经成为触手可及的现实，甚至是一些过去无法治愈的疾病也有了更多地可能性。

但除了这一部分，还有一些让人惊喜地成果或许也会在未来改变我们的日常生活。今天，我们就来说说这些「或将改变我们的生活的有趣、有生活气的」研究成果。

本文分为「告别衰老，不止是告别保温杯」、「胖了？这有真正地减肥妙计」、「我们身体中的隐藏大佬」、「当我们的生活被重新编辑」四部分。同时，知几未来研究院也随机采访了一些非生物/医学背景的同学，来聊聊关于这些黑科技他们是怎么看的。

本文阅读时间大约需要15分钟。欢迎留言讨论。

1.

告别衰老，不止是告别保温杯

FOXO4肽能逆转衰老、恢复机体健康

2017年3月，Cell上报道了一种叫做FOXO4的肽类，能够选择性地寻找和破坏阻止组织正常更新的衰老细胞；并且研究人员还证实了，无论是自然衰老还是改造后加速衰老的小鼠，定期注射这种肽，就能够改善它们的寿命。接下来，研究人员考虑或将进行人类安全性研究。

通过阻断与衰老相关的蛋白FOXO4和蛋白p53间的交互指令，使得蛋白p53的核排斥和细胞源性凋亡；FOXO4在衰老细胞中高表达，就能避免细胞凋亡

这种肽的开发试错历时4年。试验中，研究人员每周向小鼠注射三次肽，在不同的时间中疗效也以此显现，且没有明显地副作用出现。

注射后10天，to通过基因改造加速老化的小鼠开始长出新的皮毛；3周后，小鼠开始出现恢复健康的迹象，和没有接受这种肽治疗的衰老小鼠相比，相同时间内治疗小鼠的奔跑距离可以达到前者的两倍；1个月后，老年小鼠的肾功能指标得到改善。

未来针对衰老细胞的治疗性靶向治疗和恢复的关键或许就在其中。

对于抗衰老研究来说，目前的研究大多集中在三个方向：一是组织细胞的损伤和衰老、二是通过有效安全地治疗手段移除衰老细胞、三是通过干细胞来改善组织再生。FOXO4-p53这种治疗手段也并不是第一起有关抗衰老细胞疗法的研究。

在2016年，美国沙克生物科学研究所的研究人员就发现对表观遗传标记进行细胞重编程能够延长快速衰老小鼠的寿命，改善它们的健康。当时的Cell以头版头条的形式进行了报道。

有关防治疾病和衰老的话题，知几未来研究院也曾做过相关专题，介绍衰老领域的一些有趣地研究成果。

观点 

老邢  职业：产品经理

想想自己能够长生不死、颜值永葆，生存能力还可以通过基因编辑变得更强，简直要上天了。

V总  职业：民间股神

这种看起来就很有应用价值，看上去更接近实现而不是理论层面的，从临床到商业实现的时间就更快了。

小W  职业：程序员

这样一来，人类的多样性就会受到影响吧。很多有趣地变异就不会出现了吧……

二京  职业：陶艺从业者

OXO4肽能逆转衰老、恢复机体健康，长生不老是所有人类的梦想，但第一时间联想到生化危机是怎么肥四。

2.

胖了？这有真正地减肥妙计

1）利用肠道微生物群减肥

前段时间流行一个「瘦人和胖子接吻时能交换口腔中的微生物，所以能减肥」的段子。笑归笑，不过胖瘦人体内的微生物差别确实存在。

2107年6月，来自上海交通大学医学院附属瑞金医院王卫庆教授团队以中国汉族青少年为研究对象，首次揭示中国肥胖人群的肠道菌群组成，发现肠道微生物中的多形拟杆菌 （Bacteroides thetaiotaomicron）能够影响代谢物氨基酸水平、逆转肥胖。这一结果发表在当月的Nature Medicine上。

多形拟杆菌与血清谷氨酸浓度呈负相关。包括的降低多形拟杆菌丰度和升高的血清谷氨酸浓度可逆转微生物和代谢相关的肥胖

研究发现，肥胖人群中谷氨酸的含量显着高于正常体重人群，而多形拟杆菌数量呢，则明显低于正常体重的人群。

那是不是改变菌群的丰度就能改善肥胖呢？

进一步表明的确如此。当增加小鼠体内的多形拟杆菌，就能够降低小鼠血清谷氨酸浓度，增加脂肪细胞的脂肪分解和脂肪酸氧化过程，从而降低脂肪堆积，延缓体重增长速度、降低肥胖度。

并且，研究人员对在接受减重手术（袖状胃切除术）的肥胖患者手术前后的肠道菌群改变进行检测对比后，发现肥胖患者肠道内下降的多形拟杆菌在减重手术3月后即明显升高，恢复至正常体重人群水平，同时，血清谷氨酸水平也明显下降至接近正常体重人群水平。

这些研究结果提示，多形拟杆菌水平的恢复可能有助于肥胖患者的减重过程。

观点 

文哥  职业：产品经理

不用控制饮食，不用运动，就能随便吃吃吃，简直是懒人必备。

小李子  职业：客服

利用肠道菌群减肥，虽然胖子与瘦子接吻减肥听起来好像是个搞笑段子，但真的是减肥困难户们的福音啊。

2）特殊蛋白让脂肪燃烧地更快

2017年10月，Nature Communications报道了来自CNIC的研究者们发现p38蛋白激活MKK6，会增加白色脂肪组织；而MKK6缺失就能够增加白色脂肪组织产热能力，从而保护小鼠免受饮食诱导发展成肥胖和糖尿病，并且MKK6还能够控制白色脂肪向棕色脂肪的转化。

这意味着，MKK6未来或许能作为治疗肥胖的一个药物靶点。

肥胖患者体内的高MKK6水平通过阻断T3诱导UCP1的途径，低产热和能量消耗

在知几未来研究院过去的文章中，我们就曾多次介绍过棕色脂肪和白色脂肪。

棕色脂肪组织在婴幼儿期是最多的，主要分布在人体的肩胛骨间、颈背部、腋窝、纵隔及肾脏周围，会随着年龄增加而不断减少；由于棕色脂肪间细胞间含有丰富的毛细血管和大量的交感神经纤维末梢，是能够帮助我们燃烧卡路里的。而白色脂肪广泛分布在体内皮下组织和内脏周围，长胖长肉其实就是指白色脂肪的累积。

MKK6能够控制白色脂肪向棕色脂肪转化，所以将它作为肥胖的治疗靶点也就不难理解了。

MKK6 - / -小鼠的产热和能量消耗都显著提高了

除了MKK6，关于棕色脂肪和白色脂肪的研究，在近几年还有很多。

比如，通过雌激素受体β（ERβ）激活Beta-LGND2，就可以把白色脂肪转换成棕色脂肪，以此来增加机体的耗氧量和温度，从而提高机体代谢率。

2015年，Cell Metabolism还报道过烧伤、寒冷环境都会让体内白色脂肪的分子和功能特性会随着时间推移，逐渐转变成一种类似棕色脂肪的表型。

成人棕色脂肪分布示意图

又如，来自麻省理工学院（MIT）和布莱根妇女医院（BWH）的研究人员在2016年还研发出了一种纳米级的粒子，能够将白色脂肪组织转化为棕色脂肪组织，接受这种疗法的超重小鼠在25天内减少了10%的体重，并且没有表现出任何不良副作用。

当然，减肥之所以受到关注，也不仅仅是涉及到外貌形象的话题，它身后的一系列疾病更值得关注。

观点 | 老K  职业：活动策划

既然白色脂肪没用，未来都变成棕色就消灭肥胖了？

3.

我们身体中的隐藏大佬

1）肚子决定脑袋，酸奶缓解焦虑？

胃肠道微生物和健康间的关系在上一篇推文中，我们已经提过，比如影响癌症治疗药物的疗效、影响胃肠道健康、影响我们的寿命，但它同时也会改变我们的大脑，让我们做出一些「出格」的反应。

2017年3月，来自麦克马斯特大学的研究人员通过研究发现，肠道中的有害菌除了会让我们腹痛、紊乱肠道功能外，还有可能影响到我们的大脑，因此，这些原本只是患肠易激综合征（IBS）的患者开始出现一些并不寻常的反应：比如焦虑、自闭，甚至是帕金森疾病以及多发性硬化症等疾病。

换句话说，肠道细菌改变了我们的大脑功能。

试验中，研究人员将来自8个至少腹泻两年的IBS患者（焦虑或者非焦虑患者）机体的微生物群落转移到了无菌小鼠机体中，结果，三周后，健康小鼠的身体状况就发生了改变：包括表现出胃肠道症状、肠屏障功能障碍低度炎症以及焦虑样行为，并且这些行为和反应会随着肠道微生物的改变而改变。

不过，研究人员也提出，包括益生菌疗法等微生物定向疗法或许能够有效治疗患者的肠道症状，有效缓解IBS患者的疾病表现。

看到这里，是不是觉得又多了一个「酸奶畅饮」的理由了呢？

观点

老t  职业：龙虾店店主

酸奶，食物界最伟大的发明。不说了，一盘小龙虾，先喝为敬。

阿宝  职业：电影放映员

首先感恩一下小鼠和它成千上万的朋友们；

其次为了不得抑郁症，把酸奶囤起来啊！

2）个性化粪便移植改善糖尿病

2017年10月，荷兰的一项小型临床试验表明：将来自体型较瘦的人粪便移植到肥胖的人身上，就可以暂时性的改善肥胖人群的胰岛素抵抗。换句话说，通过为肥胖患者制定个性化粪便移植，就能改善他们的糖尿病。这一结果刊登在当月的《Cell Metabolism》上。

在本次随机对照试验中，研究人员招募了38名有高血压、高血糖和身体脂肪含量超标等代谢综合征症状的肥胖男性和11个体型较瘦的人群。然后从肥胖患者中抽取血液和粪便样本，为每个人建立一个基线，并随机配对肥胖男性与瘦体供体。

粪便移植流程示意图

在粪便移植后第6周，研究人员在55%以上的受试者血液和粪便样本中都观察到了胰岛素抵抗降低，即他们的糖尿病症状被缓解了。

进一步的研究发现，糖尿病得到改善的患者的肠道菌群丰度发生了显著改变，而没有出现改变的则正是因为肠道菌群多样性极低。

基于此，研究人员认为未来针对不同的肥胖患者，完全可以根据他们的肠道菌群构成为他们制定个性化的粪便移植治疗方案。

观点

G姐  职业：技术研发

在我们关注他们之前，肠道的微生物已经陪伴我们很多年了，更多的关注肠道微生物，会改变我们一直以来的对疾病的看法，换一个角度看待疾病的发生，将会陆续发现很多新的治疗途径。

小L  职业：运营

粪便移植，脑补了下，真是画面太美我不敢看……

小漾   职业：售后

粪便移植肠道菌群治病，虽然道理都懂，但想普及大众，困难还很多，心理上就不好接受啊。

4.

当我们的生活被重新编辑

1）蚊子灭绝或将成真

你的身边是不是有这样一个朋友呢？

不管去哪儿，ta总是被蚊子叮咬的最惨的一个，并且这样的遭遇不仅仅发生在夏季，一年四季都有可能。那接下来知几未来研究院要为大家介绍的这项技术，未来或许会改变ta的遭遇。

美国国家科学院院刊《PNAS》的一篇论文中提到，加州大学河滨分校的研究人员首次通过CAS9核酸酶，培育出转基因的埃及伊蚊，可导致该类蚊子灭绝。

利用 CRISPR/CAS9 技术将眼睛色素相关的基因剪掉之后，这些本该拥有黑色眼睛的蚊子有了白色的眼睛

试验中，当研究人员向蚊子胚胎中注入引导核糖核酸（RNA）后，CAS9就会自动将将控制蚊子的视线、飞行和摄食的部分基因敲除，并使用名为复用的方式在多个位点上干扰上述目标基因，使得改造后的蚊子没有翅膀、通体黄色、且有三只眼睛，向人类传播疾病的机会大大减小，并且这种改变是可被遗传的。

观点

大硕  职业：产品经理

基因如果可以编辑，不仅可以治疗很多遗传疾病，定制自己的身体属性，比如想长得更高，编辑一下自己的身高基因，甚至可以编辑长寿基因，让自己活得更久，现在吃的喝的周围生物都能改变了，酷。

心姐  职业：博物馆从业者

我就是你们身边那个朋友。如果能消灭蚊子真的太棒了！

但是没有翅膀、通体黄色、三只眼睛的蚊子也太可怕了，就不能让它们好看点吗？

C大  职业：广告人

赶紧灭绝蚊子吧！上大学那会儿，寝室四个人只有我挂蚊帐，蚊子只咬我；出去野营只有我穿长裤大家都是裙子短裤，蚊子只咬我……

2）不爱吃肥肉？瘦肉猪来了

2017年10 月，中国科学院动物研究所的研究人员通过基因编辑工具将UCP1基因定点整合到猪胎儿的成纤维细胞的基因组中，从而促进了脂肪代谢并减少了脂肪沉积，使得脂肪率有所降低，最终培育出的猪比正常猪脂肪少24％。

而且插入UCP1基因后，猪的活动量没有缩短，但体温调节能力显著增强。这些经过基因编辑的猪在生长 6 个月被屠宰后，体重和饲料转化率与野生型猪无异。

UCP1基因与维持动物体温和能量平衡有关，能够通过从质子转运穿过内膜解偶联ATP合成产生热，是产热非颤抖性产的一个关键因素

观点 | 畅宝  职业：据说很有钱地旅行家

猪猪这么可爱，当然要吃掉它！还全是瘦肉，不过还是肥瘦比2:8的猪肉更好吃……

3）禁食逆转糖尿病

2017年2月，来自美国南加州大学、麻省理工学院科赫研究所和加州大学旧金山分校的研究人员证实一种旨在模拟禁食效果的饮食（FMD）能够促进新的产生胰岛素的胰腺β细胞生长，从而降低小鼠体内的1型和2型糖尿病症来逆转了糖尿病。

无独有偶，在2017年11月的《Cell Metabolism》和12月《柳叶刀》上，都提到短周期、超低卡路里的饮食能够在不减轻体重的情况下逆转2型糖尿病，并显著改善肝脏对胰岛素的敏感性。并且柳叶刀的临床随访结果还显示，这种通过饮食和体重管理（减重至少15斤）实现的缓解率能在不依赖药物的情况下超过86%。

相关试验，知几未来研究院在过去的推送中，也有过介绍。

看完了这些研究你有什么想法呢？2017年还有哪些有趣地生物和医学新研究打动了你呢？快留言告诉我们吧。

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