Light-activated bacteria protect rats from heart attacks光激活細菌可保護心臟病發作的大鼠

當心臟病發作時，血液會停止流向心臟，使組織缺氧進而殺死心臟細胞。長期以來，科學家們都在試圖證實：如果能在外科醫生完成搭橋手術並恢復血流之前，為這些在心臟病發時缺氧的細胞提供緊急、臨時的氧氣供應，將會防止心臟組織收到永久性損害從而保護心臟功能。一項在大鼠身上進行的新研究為這個想法提供了一個創新的實現方式：用天然產氧的光合細菌感染心臟，並將其暴露在光照之下。

這項技術在嚙齒類動物的心臟功能恢復方面是有效的，然而專家指出，作為一種試圖應用於人類身上的治療方法，它有很大的障礙。紐約西奈山醫院的心臟病專家Hina Chaudhry說：「這是一個非常有意思的想法，很激進也很有希望，我很高興看到有相關的研究在證實這個想法。但是一項療法從動物身上轉化到臨床治療真實的病人，有很長的路要走。如果要我打賭，我認為這項技術不會被真正轉化實現。」

這項技術中用到的細菌是細長聚球藻（Synechococcus elongatus），這是一種很像植物的細菌，它可以通過光合作用將二氧化碳和水轉化為氧氣。它是已知的工程生物中較常用的生物，一些研究會將其作為提高生物燃料生產的工具，或者用作研究晝夜節律的模式生物。

聚球藻屬

為了測試這些細菌是否能為心臟組織提供足夠的氧氣，斯坦福大學的研究者們用這種細菌感染了大鼠的心肌組織，並阻斷心臟的主要供血動脈以誘發心臟病。之後，他們將心臟組織曝露在實驗室的自然光照下，細菌就開始工作了：心臟病發作10分鐘後，心肌組織的氧含量增加了25倍。45分鐘之後，遭受細菌感染的大鼠心臟獲得的血液量比沒有被感染的大鼠心臟多了60%，比那些遭受感染但置於黑暗環境中的大鼠心臟多了30%。

科研人員在近日的Science Advances中發表研究稱，在人類中，心臟病發作後保護心臟功能作用具有深遠的臨床意義，很可能代表了一個健康病人（此處原文為：healthy patient）和一個罹患心力衰竭病人之間的差距。根據從實驗中大鼠在恢復的第一個星期中採集的血液樣本，研究小組沒有發現細菌擴散或引起任何毒性證據，而這種細菌也已知並不是人類致病的病原菌。

但是Chaudhry說到，要將這個技術應用到人類身上，還有很多障礙。首先我們知道，人的心肌組織遠比大鼠要厚，所以光線不可能穿透組織深入到細菌所在的地方。同時，這種細菌在這項研究中被聲稱為無害的結論也不足以使這位心臟病專家信服，她聲稱研究嚙齒類動物的免疫反應，並進而直接推及人類，是「非常膚淺和草率的」。

原文來源：http://sciencemag.org

編譯：威斯騰生物

原文獻：An innovative biologic system for photon-powered myocardium in the ischemic heart

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