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记者 蔡杨洋
三排并列的工作台上,摆放着各种实验样品和仪器设备,身穿白大褂的研究员们忙着手里的实验,有的配制试剂,有的做检测,现场安静而有序……
在西湖大学生命科学学院三楼,一个看似普通的生物实验室里,陶亮团队发现了艰难梭菌毒素入侵人体的“新大门”。2022年3月,该研究成果在《细胞》(Cell)期刊在线发表,引发了业内的热烈反响。
人物名片
陶亮,西湖大学生命科学学院特聘研究员、博士生导师,微生物宿主交互实验室首席研究员。
陶亮一直致力于研究病原微生物和宿主之间的相互作用,入选“国家海外高层次引进计划”青年项目、入选“浙江省海外高层次引进计划”创新长期项目、浙江省杰出青年项目、浙江省高校领军人才培养计划等,主持国家自然科学基金青年项目、国家自然科学基金面上项目等,以第一或通讯作者在《细胞》(Cell), 《自然》(Nature)等学术期刊上发表论文十余篇,授权或申请PCT专利7项。
10年潜心研究 摸清艰难梭菌入侵人体的通道
什么是艰难梭菌?可能很多人对这种细菌感到陌生,事实上,这并不是一种冷门菌。因分离培养困难而得名的艰难梭菌,是造成腹泻及肠炎的重要病原体。近年来,艰难梭菌在全球各地引发了一系列爆发性感染,被美国疾病预防控制中心列为最高级别威胁的耐药病菌。
陶亮告诉记者,当长期使用抗生素,人体正常肠道菌群遭到破坏时,艰难梭菌就会乘虚而入,大量繁殖,引发伪膜性肠炎、腹泻、肠穿孔等疾病,严重时还会危及生命,“像老年社区、医院,是艰难梭菌感染的高发地。”
相关数据显示,住院病人出现腹泻及肠炎的,有15%到30%是感染艰难梭菌引起的。更重要的是,由于这种细菌抗药性很强,常规的肠炎治疗方法效果甚微。
因此,弄清楚这种致病菌是如何入侵人体、如何导致疾病发生的,对于艰难梭菌感染的预防和新治疗方法的开发至关重要。
从2013年在哈佛医学院做博士后至今,陶亮一直在跟踪研究艰难梭菌。2016年,陶亮团队破解了奥秘——艰难梭菌所分泌的毒素是进入人体细胞的主要途径,获得了国际同行的广泛关注和认可,不过,仍有约四分之一变体毒素的入侵途径不明。
为了寻找隐匿的通道,陶亮和团队设计并进行了各种不同类型的实验。最终,他们找到了超毒力分支艰难梭菌毒素B的体内受体——TFPI蛋白,这正是超毒力艰难梭菌毒素B入侵人体的新“大门”。
“对于这项研究,我们是站在‘巨人’的肩膀上一步步往前推动的,这个‘巨人’也包括我们自己。”回望过去10年,陶亮笑了笑说,做科研,失败是常态,一定要有颗强大的心脏。
据悉,关于这项研究成果的文章,从送审到接收只花了3个月时间,而一般论文发表至少要半年。从某种意义上来说,这是业内对研究成果认可的一种证明。
从研究细菌到研究微环境 勇攀科研高峰
从生物学到微生物学,再到病原微生物和宿主互作关系研究,一路过来,陶亮在研究上一步步聚焦。
“只有在阐释了病原体受体及其相关分子机制的基础上,才可能针对性地开发各种治疗药物和方法。”陶亮说,研究病原微生物和宿主之间的关系,就是向大家揭示病原菌的“武器”,打造守护生命健康的“盾牌”。
比如这次的最新发现,将推动艰难梭菌的预防和治疗方法以更快的速度面世。
这就是基础研究的力量。而每一项研究成果的背后,都凝聚着科研人员的日夜奋斗。对陶亮而言,科研工作永远没有上下班一说,脑子里无时无刻装着项目的事情。“科研工作最吸引我的,就是发现新东西的那一刻,远比发文章激动。”他说。
如今,他开始把视角转移到更高维度:研究细菌及其所处微环境。把研究目标从一种细菌扩大到一种生态,意味着研究难度的大幅提升。
谈及全新挑战,陶亮神采奕奕,充满期待。在那个用显微镜才能看清的微观世界里,他享受着探索和发现的乐趣。