微生物学研究热点及原因

通过查阅资料，微生物学的研究已经深入各行各业，包括环境污染，加工食品及食品安全，医疗保健等等.而我主要想从医疗方面来阐述微生物学研究热点及研究原因。

《一》造血淅方法：用人体皮肤直接造血

\"今年全国主要省会出现采血困难\"\"昆明出现十年来最严重'血荒'\"\"北京近日采血量大大降低，血库库存仅为正常值的一半。\"近日青岛、北京、武汉、长春、南京、威海、昆明等地出现了不同程度的\"血荒\"。各地\"血荒\"牵动人心。血液，不是粮食，遇到天灾人祸，一欠收就闹饥荒。并且血液的\"安全\"和\"短缺\"将相互考验。因此，进行此项研究将带来广阔的前景，其研究原因有以下几点：

a血源

加拿大麦克马斯特大学的研究人员在英国《自然》杂志网络版上发表文章称，此前的皮肤造血法需要经过诱导多功能干细胞这一中间环节，而他们开发的新方法是直接转化，不仅过程简单，而且所得到的血液质量更高。这种新的造血方法，可将人体皮肤直接转变为血液。这一医学突破可能为癌症治疗和病人手术过程中的输血带来新的血源。

据介绍，研究人员利用病毒将名为OCT4的基因植入人类皮肤细胞中，然后在含有多种细胞因子的特殊环境中进行培养。这样，皮肤细胞就可直接变为血液细胞的前体细胞，这些前体细胞又可以生成白细胞、红细胞、血小板三种主要血液细胞。

研究人员在两年时间里，用成人皮肤和新生儿包皮反复进行上述实验，证实任何年龄的人的皮肤都可以转化为血液，而且血液功能正常。

过去也曾有研究将皮肤细胞转化为血液细胞，但过程是先将皮肤干细胞变成诱导多功能干细胞，再将诱导多功能干细胞变成血液细胞，多了诱导多功能干细胞这个中间环节。

研究人员说，间接造血法得到的血液细胞中的血红素功能并不完善，仍停留在\"胚胎\"而不是\"成体\"阶段，而直接转化得到的血液细胞含有的是成体血红素。

此外研究人员认为，这项新技术医用前景广阔。今后一些病人可能将不必为寻找匹配血源犯愁，因为利用自己皮肤就能获得所需血液。

b白血病患者

负责这项研究的米克·巴蒂亚说，首先从这项成果中受益的将是白血病患者。他们需要经常移植含有造血干细胞的骨髓，但因经常接受放疗，其干细胞可能会像癌细胞一样发生变异，而来自捐献者的骨髓则容易引起排异反应。皮肤细胞则不发生任何基因变异，因此可以用患者自身的皮肤细胞制造血液，再移植到患者本人体内。

c癌症患者

通过诱导多功能干细胞得到的血液细胞常常有导致癌症肿瘤的风险，而将直接转化得到的血液细胞注入实验鼠体内，没有发现肿瘤的迹象。

所以这种治疗方法用于接受大剂量化疗的癌症患者。化疗不仅杀死癌细胞，同时还破坏患者血液系统。因此经常需要暂停化疗，以便让患者免疫功能恢复。这也给了肿瘤恢复和再生的时间，而且再生的癌细胞通常对化疗有抗体。如果患者在化疗的同时输入用自己皮肤制造的替代血液，不仅可以继续进行大剂量化疗，而且可以增加永久杀死肿瘤的机会。

不过研究人员也表示，虽然现在实验室中的各项实验显示，这些人造血液细胞具有正常功能，但要真正用于临床还有许多工作要做。

《二》抗癌方面的研究

根据世界卫生组织(WHO)估计,2000年全球有1000万例新诊断的癌症患者,预计2020年全球癌症生存者将达3000万例,每年全球有980万人死于癌症。发展中国家的年癌症发病率及死亡率增长的比率高于发达国家。80%以上患者需要

治疗。因此在癌症方面的研究非常重要。而且利用微生物学知识研究占有重要地位。

a大肠菌发酵用来生产抗癌药物紫杉醇

抗癌药物紫杉醇最初是从资源稀少的短叶红豆杉树皮中分离得到的。尽管多年来人们为其资源作了很多有益的工作，但目前对于成本高昂的紫杉醇及其衍生物的生产仍然是很有限的。

尽管人们利用对红豆杉的植物组织细胞培养及生物转化等技术进行对紫杉醇的生产。可是这些以植物为中心生产紫杉醇的方法不仅工艺过程难以控制，而且需要投入大量的时间，因此紫杉醇在医药市场上依然是高额不下。

为此，从事天然药物化学及发酵工学中的很多人非常关注紫杉醇生物合成的研究工作

这次，Ajikumar等人利用大肠菌成功的生合成了紫杉醇的关键前体化合物紫杉二烯。他们在这个发酵过程中通过控制细菌酶和植物酶的活性，有效的掌控了大肠菌合成紫杉醇的生产环节和培养条件。

b香港理工大学推出抗癌新药\"饿死癌细胞\"

香港理工大学研究人员成功从温泉中分离出耐热性强的\"精氨酸酶\"，研发出新一代靶标式抗癌药物BCA，用于对抗多类癌症。新药物的主要成分是天然酵素\"精氨酸酶\"，可分解癌细胞生长所必需的养分，利用\"饿死癌细胞\"的原理发挥抗癌效用。

据香港媒体报道，这项新药物具有更高的稳定性和耐热性，半衰期长，所以有更持久的药效。劳伟雄说，新药物可抑制乳癌、子宫癌、皮肤癌、肝癌等多种癌细胞生长；且病人只需8至9天注射一针，一个治疗周期约10至12周。另外，新一代药物成分单一，生产过程中容易达到质量要求，成本也会降低。

c食用菌抗癌

食用菌多糖因大多具有独特的生物学活性而日益受到重视。国内外对从多种多样的食用菌中提取的多糖分别进行了抗癌作用的研究,并已将香菇多糖、灵芝多糖等在临床上应用于辅助治疗癌症

并且日本科学家研究证实：香菇中含有1.3-β-葡萄糖苷酶等多糖抗癌物质，它能提高人体免疫系统的功能，是目前所知的最强的辅助性T淋巴细胞的刺激剂，它能刺激抗体形成，活化巨噬细胞，从而抑制癌细胞的生长。

《三》细胞程序性死亡的研究

药物筛选的靶点不仅限于与增殖有关的基因和信号传导，也涉及分化、转移、血管形成和细胞程序性死亡。细胞程序性死亡是目前研究的热点，这不仅是因为有开启细胞死亡通路的可能性，也是因为对该过程分子机理的认识可最终解开多年困惑化疗学家的一个问题，即在受同样程度细胞毒伤害时，为什么有些细胞死亡，而其它一些细胞并不死亡。目前已发现一些在肿瘤细胞中阻止细胞程序性死亡的基因如Bcl-2、p53基因，以及研究这些基因与其它基因的关系，与细胞程序性死亡也有密切关系，因此也成为重要的新抗肿瘤药物的靶点。