北京大学药学院刘涛教授团队与华东师范大学叶海峰教授团队近期在合成生物学领域取得突破性进展。该团队成功开发出一种新型工程细胞，将其植入糖尿病模型小鼠体内后，小鼠仅需摄入含有特定非天然氨基酸成分的饼干，便可有效提升胰岛素表达水平，从而实现血糖的精准调控。这一创新性研究成果已发表于国际权威期刊《自然·化学生物学》。
此项技术的核心在于首次将基因密码子扩展技术成功应用于活体细胞治疗。研究团队通过对生物体内特定终止密码子进行工程化改造，使其能够响应外源摄入的非天然氨基酸信号。当该氨基酸存在时，改造后的系统即启动胰岛素蛋白的翻译与合成；当其不存在时，系统则保持关闭状态。这相当于为胰岛素的生产安装了一个可由特定“食物钥匙”开启的精准开关。
为实现这一过程，团队攻克了非天然氨基酸在体内的递送难题。他们设计了一种“生物正交”的氨酰化系统，如同为这种特殊氨基酸建立了专属的“物流通道”，确保其能高效、特异性地被转运至细胞内的蛋白质合成生产线，并整合到胰岛素分子中。整个过程不会干扰机体正常的生命活动，具有高度的安全性与特异性。
动物实验数据显示，植入工程细胞的小鼠在摄入特制饼干后，约90分钟内即可观察到显著的降血糖效果，其起效速度与胰岛素注射相当。长期实验表明，该疗法能在一个月内维持稳定的血糖控制，且未对实验动物产生明显的毒副作用或生理指标异常。
这项研究为糖尿病等疾病的治疗提供了全新的思路。它预示着未来血糖管理或许能够摆脱频繁注射的困扰，转而通过口服特定氨基酸制剂或定制化食品来实现便捷、可控的长期治疗。该技术平台也为其他需要精准调控蛋白质表达的细胞疗法开辟了新的可能。
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