这位与幽门螺杆菌打交道的外籍科学家在上海有了新发现

摘要: "在这里的科研达到了我的预期"

10月16日晚, 中国科学院上海免疫与感染研究所英国籍研究员丹尼尔·法鲁什 领导的研究组及其合的一项研究,在线发表于国际知名期刊《自然》上。他们首次发现古老土著人群和食肉动物中幽门螺杆菌的全新生态亚种。该研究加深了人们对幽门螺杆菌进化历史的理解,并将人类与之互作进化的时间提前到15万年前。

数学专业出身,为何会对幽门螺杆菌感兴趣?曾在英国、德国、日本、爱尔兰等地工作,什么样的机缘来到上海?上个月刚获得上海市“白玉兰纪念奖”的丹尼尔·法鲁什接受了解放日报·上观新闻记者的专访。

丹尼尔·法鲁什在办公室。黄海华 摄

【“这种细菌很特别”】

幽门螺杆菌的发现及其被承认,充满着戏剧性。

一直以来,人们认为没有细菌能在胃液的强酸环境中生存,胃炎和胃溃疡被归咎于压力或辛辣食物。上世纪80年代,澳大利亚科学家罗宾·沃伦和巴里·马歇尔试图培养幽门螺杆菌,他们每次只常规培养2天,一直没有成功。一次假日,他们忘记实验室正在培养细菌。5天后,实验室助手打来电话,这一回终于培养成功了。但由于缺少动物感染模型,他们的发现依然不被承认。一次遭到嘲笑后,马歇尔一怒之下喝下了一大杯幽门螺杆菌培养液,10天后胃镜证实了胃炎和幽门螺杆菌的存在。2005年,他们因为这一发现获得诺贝尔生理或医学奖。

受到这个故事的吸引,今年54岁的丹尼尔·法鲁什研究幽门螺杆菌已有20多年,“这种细菌很特别,它会造成患者的终身感染或慢性感染,甚至引发胃癌,还会随着人的迁徙到世界各地。”

为此,研究团队收集了全球近7000个幽门螺杆菌基因组的数据集,包括来自北冰洋极端条件下的土著人群。最终,他们在西伯利亚、加拿大、美国和智利的土著人群中,发现了幽门螺杆菌的全新生态亚种——“Hardy”。

所谓生态种,是指同一物种因适应不同生态环境,而在基因上表现出微小差异的种群。相比幽门螺杆菌至今普遍流行的生态种“Ubiquitous”,已在全世界大部分地区灭绝的“Hardy”发展出了基因的“第二版本”,约有100个不同的基因。

“Hardy编码了额外的酶,以适应食肉动物更酸的胃,因此我们提出假设:Hardy可能是在与肉食者共生的过程中进化而来。”丹尼尔·法鲁什告诉解放日报·上观新闻记者。

研究团队推断,幽门螺杆菌在人类走出非洲之前就已分裂为两个不同的生态种,并随着人类的迁徙在全球传播。过去,科学界认为幽门螺杆菌与人类互作进化的时间为10万年前,该研究将这一关联提前到了15万年前。

研究进一步揭示,在大型猫科动物中发现的猎豹螺杆菌也归属“Hardy”生态种,这表明幽门螺杆菌可能经历了从人类宿主向动物宿主的跨物种跃迁。

【“我很庆幸自己的选择”】

丹尼尔·法鲁什最早在剑桥大学读的是数学专业,他觉得数学是一个很好的工具,于是把数学应用于基因学,分析DNA测序数据。他开发了新的统计遗传学方法,助力全世界成千上万的科学家解决他们的研究问题。

他喜欢到处旅行,也很享受在不同国家工作和生活。来上海之前,他就和中国学者有过很好的合作,2019年得知上海免疫与感染所有这样一个工作机会,他没有过多犹豫就下定了决心。

到这个月底,正好是他来上海工作整整5年。他组建了20余人的国际化科研团队,在2022年爱思唯尔“全球顶尖科学家”榜单中位列国内生物学科前10名。

“我很庆幸自己的选择,在这里的科研也达到了我的预期。”丹尼尔·法鲁什告诉解放日报·上观新闻记者,不久前他刚和所里续签了合同,很高兴将继续在上海开启“下一个5年”。

“上海发展得很快,对外国人也很友好。”丹尼尔·法鲁什说,5年前上海对于他而言还有点陌生,但现在他很习惯这里的生活,喜欢中国菜的他经常和学生结伴去食堂吃饭。休假时,他喜欢去浙江、安徽、云南等山区徒步;他还喜欢即兴舞蹈,只要有音乐就可以“闻乐起舞”。


巴里·马歇尔主要贡献

巴里·马歇尔的突出贡献在于他揭示了消化系统疾病的重大病理机制。 他的研究表明,超过90%的十二指肠溃疡和大约80%的胃溃疡都与幽门螺杆菌的感染密切相关。 这一发现推翻了以往对胃炎和消化性溃疡发病原因的误解,被认为是消化病学研究领域的一次革命性突破。

通过内窥镜检查和呼气试验等诊断手段,医生们现在能够准确识别幽门螺杆菌的感染。 马歇尔的发现证实了抗生素疗法的有效性,能够治愈胃溃疡等疾病,将这些曾是难以治愈且反复发作的疾病转变为通过短期抗生素和抑酸剂治疗即可康复的疾病。 这一转变极大地提高了患者治愈溃疡病的几率,对提升人类的生活质量产生了深远影响。

马歇尔的研究不仅局限于胃溃疡,还启发了科学家们进一步探究微生物与慢性炎症疾病之间的联系。 比如,局限性回肠炎、溃疡性结肠炎、类风湿性关节炎和动脉粥样硬化等疾病,都可能与慢性感染、炎症和癌症的关联有关。 尽管这些领域的研究还在探索阶段,但马歇尔关于幽门螺杆菌的发现无疑加深了人们对这些复杂疾病关系的理解。

扩展资料

Barry J. Marshall(1951年9月30日~)澳大利亚科学家,与罗宾·沃伦(J. Robin Warren)发现了幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,Hp)以及这种细菌在胃炎和胃溃疡等疾病中的作用,被授与2005年诺贝尔生理或医学奖。 2011年,被评为中国工程院外籍院士。

幽门螺杆菌的发现过程

◆发现人:巴里.马歇尔(Barry J. Marshall)和罗宾.沃伦(J. RobinWarren)(由此二人获得2005年的诺贝尔生理学或医学奖)◆发现故事1979年,病理学医生Warren在慢性胃炎患者的胃窦黏膜组织切片上观察到一种弯曲状细菌,并且发现这种细菌邻近的胃黏膜总是有炎症存在,因而意识到这种细菌和慢性胃炎可能有密切关系。 1981年,消化科临床医生Marshall与Warren合作,他们以100例接受胃镜检查及活检的胃病患者为对象进行研究,证明这种细菌的存在确实与胃炎相关。 此外他们还发现,这种细菌还存在于所有十二指肠溃疡患者、大多数胃溃疡患者和约一半胃癌患者的胃黏膜中。 经过多次失败之后,1982年4月,Marshall终于从胃黏膜活检样本中成功培养和分离出了这种细菌。 为了进一步证实这种细菌就是导致胃炎的罪魁祸首,Marshall和另一位医生Morris不惜喝下含有这种细菌的培养液,结果大病一场。 基于这些结果,Marshall和Warren提出幽门螺杆菌涉及胃炎和消化性溃疡的病因学。 1984年4月5号,他们的成果发表于在世界权威医学期刊《柳叶刀》(lancet)上。 成果一经发表,立刻在国际消化病学界引起了轰动,掀起了全世界的研究热潮。 世界各大药厂陆续投巨资开发相关药物,专业刊物《螺杆菌》杂志应运而生,世界螺杆菌大会定期召开,有关螺杆菌的研究论文不计其数。 通过人体试验、抗生素治疗和流行病学等研究,幽门螺杆菌在胃炎和胃溃疡等疾病中所起的作用逐渐清晰,科学家对该病菌致病机理的认识也不断深入。 2005年10月3日,瑞典卡罗林斯卡研究院宣布,2005年度诺贝尔生理学或医学奖授予这两位科学家以表彰他们发现了幽门螺杆菌以及这种细菌在胃炎和胃溃疡等疾病中的作用。 经过多次失败之后,1982年4月,Marshall终于从胃黏膜活检样本中成功培养和分离出了这种细菌。 为了进一步证实这种细菌就是导致胃炎的罪魁祸首,Marshall和另一位医生Morris不惜喝下含有这种细菌的培养液,结果大病一场。

萧树东科学成就

萧树东教授是一位在消化内科领域有着卓越贡献的科学家,他长期专注于慢性胃炎和胃癌发病机制的研究。 1984年,萧教授与江绍基教授等率先对幽门螺杆菌(HP)的流行病学、发病机理和根除治疗进行了开创性工作。 他领导团队研发的快速尿素酶试剂盒和ELISA法检测血清HP抗体试剂盒,已在全国范围内广泛应用。 在科研项目方面,萧教授主持了多项国家级自然科学基金课题以及卫生部、市科委和国际合作课题,其中“幽门螺杆菌与胃十二指肠疾病10年研究”等项目多次获奖,包括1996年国家教委科技进步二等奖和1997年上海市科技进步二等奖,以及“胃癌发生中NDA甲基化和细胞内维生素的研究”等,分别在1997年和1999年获得卫生部科技进步三等奖和上海市科技进步二等奖。 萧教授还参与了国家领导人医疗保健工作,1997年因其出色表现荣获中央保健委员会颁发的成绩优异奖。 在他的带领下,仁济医院消化内科学科发展迅速,先后被评为国家和上海市重点学科,以及国家教委“211”工程的重点资助学科,并于2001年成立了上海市消化临床医疗中心。 在胃肠道疾病特别是幽门螺杆菌及酸相关疾病和消化道肿瘤的基础与临床研究上,萧教授有着深厚的造诣,尤其在激光自发荧光诊断胃癌领域有深入研究。 他的研究成果丰硕,发表论文超过160篇,其中36篇被SCI收录,被广泛引用。 作为知名专家,萧教授还担任了《中华消化杂志》名誉,以及《胃肠病学》、《Chinese Journal of Digestive Diseases》等国际期刊的,积极参与国际胃肠病学会议,如1996年和2000年上海国际胃肠病学会议主席,以及2004年亚太消化病周大会主席。

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