研究人员将矿山汞抗性微生物的基因序列植入常见益生菌种,成功研发出能够转化海鲜中甲基汞的工程化细菌。加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所与加州大学洛杉矶分校团队发现,经过基因改造的多形拟杆菌(Bacteroides thetaiotaomicron)可在12小时内清除小鼠消化道中的甲基汞,显著降低组织和粪便中的汞含量。这种基于微生物的解毒疗法有望降低产前接触高剂量甲基汞儿童的神经损伤风险,相关成果于2025年5月1日发表在《细胞宿主与微生物》期刊。
汞污染主要来源于燃煤、手工金矿开采及消费产品废弃物。在海洋环境中,汞会转化为毒性强且具有生物放大效应的甲基汞,通过食物链在顶级捕食者体内富集。尽管全球已开展减排行动,但由于渔业资源对众多人群尤其是孕妇的营养价值,减少海鲜消费并非现实方案。
研究通讯作者、斯克里普斯海洋研究所海洋生物地球化学家阿米娜·夏图普(Amina Schartup)指出:"我们花了数年研究海洋汞污染问题,但科学不应止步于诊断问题,更要提供解决方案。"该团队通过跨学科合作,结合微生物组研究与海洋化学技术,最终筛选出具有甲基汞去甲基化能力的工程菌株。加州大学洛杉矶分校的克里斯蒂·于(Kristie Yu)博士生在试验中优化了该菌株的肠道适应性,使甲基汞转化为低毒性形态。
相较传统使用大肠杆菌处理二价汞的研究,该工程菌首次在活体实验中证实对神经毒素甲基汞的有效转化。研究得到美国国立儿童健康与人类发育研究所、国家环境卫生科学研究所等机构资助。随着美国国立卫生研究院面临预算削减,此类转化医学研究的推进面临挑战。
参与研究的跨学科团队包含加州大学洛杉矶分校综合生物学与生理学系、大卫·格芬医学院的11位学者,以及斯克里普斯海洋研究所的研究人员。他们强调,这种突破性成果需要持续的联邦资金支持才能最终实现临床转化。
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