媒体关注李胜团队蟑螂研究新成果可用于生物医药

2018-03-23 09:15:00

2018年3月27日新华网:

中国科学家从蟑螂中寻找“治病良方”

新华社广州3月27日电(记者毛一竹 刘羽佳)20多平方米的实验室内,布满了排列整齐的塑料收纳箱。打开箱盖的一瞬,密密麻麻的蟑螂如洪水一般在箱内四散奔逃。

在这个被外界称为“蟑螂屋”的实验室里,李胜和他的合作者正试图从这种褐色生物中寻求“治病良方”。

李胜是华南师范大学生命科学学院和昆虫科学与技术研究所的教授。他团队的箱子里培养着数万只不同品种的蟑螂。3月21日,学术期刊《自然》子刊《自然-通讯》在线发表了李胜团队的一项研究成果“美洲大蠊发育可塑性的基因组与功能诠释”,其主要研究对象是蟑螂中的一种——美洲大蠊。

“研究才知道,蟑螂浑身是宝。” 46岁的李胜说。

李胜从事昆虫科学研究已有20多年,2006年从约翰霍普金斯大学博士后出站后回国工作。但他对蟑螂感兴趣还是一年多以前。

华南师范大学昆虫科学与技术研究所所长李胜。新华社记者李嘉乐摄

2016年,他刚刚从位于上海的中国科学院植物生理生态研究所来到位于广州的华南师范大学任职,蟑螂引起了他的注意。广州地处亚热带,这给了蟑螂适宜的生活和繁殖空间。

李胜团队把研究重点放在美洲大蠊上,他们把破解美洲大蠊超强环境适应性的基因密码作为研究方向。

通过二代测序技术他们发现,美洲大蠊60%左右的基因组为重复序列,并预测到21336个蛋白编码基因。蟑螂的味觉感受器多达522个,其中329个进化为能应对有毒食物的苦味受体。

“它们摄食范围非常广,一旦误食还能自我解毒。甚至在没有食物的恶劣环境下,蟑螂也能通过保持长时间静止存活下来。”和常人不同,李胜习惯用“可爱”形容这种人人喊打的“害虫”。

在他喜欢的周星驰电影里,生命力顽强的蟑螂被当作“宠物”,称为“小强”。李胜像许多中国网民一样,喜欢叫蟑螂“小强”,并希望通过研究揭开“小强”打不死的奥秘。

“即使把它的头摘掉,它身子还能活动五六天。如果把腿或者触角剪掉,它几天之内就能长出来,蜕皮之后几乎完好如初。”断肢再生给李胜带来很大启发,蟑螂体内的转化生长因子在其断肢再生过程中对伤口愈合和组织再生起到关键作用。而将这些生长因子应用于人体的创面修复同样有着很好的效果。

传统中医药学也带给他宝贵的研究启示。蟑螂是一味传统中药,《本草纲目》和《神农本草经》中都有记载。李胜说,从蟑螂中获得的活性成分提取物在现代医学临床上的应用也已有30多年,与中国古代医学互为印证。

“美洲大蠊入药,可有效治疗胃溃疡、口腔溃疡等病症。一些人喝酒前会服用一些来保护胃粘膜。”李胜说,“未来美洲大蠊的提取物甚至可用于制作美容面膜、治疗脱发。”

日前深圳举行的一场报告会上,一些企业家围住了李胜寻求商业合作。“蟑螂体内的活性成分提取物,在生物医学领域拥有广阔的应用发展空间。”李胜说,把“小强”变害为宝,继续应用到抗氧化、抗肿瘤等方面,这是团队接下来的研究目标之一。

报道链接:http://mini.eastday.com/mobile/180327221453918.html


2018年4月3日科技日报:

用蟑螂治溃疡、修复创伤? 活性成分提取物临床应用已超30年

本报记者 叶青

蟑螂提取物不仅能治溃疡、修复创伤,还可抗肿瘤?是的,你没看错。在科学家眼中,它们浑身都是宝,很多药效功能正在开发中。

近日,顶级学术期刊《自然》子刊《自然-通讯》在线发表了华南师范大学李胜教授团队的论文《美洲大蠊发育可塑性的基因组与功能诠释》。他们解释确认了蟑螂的“断肢再生”能力,认为这与生物的损伤机理有共生性,如果能通过合成等方式,很可能用于人类创伤修复,如溃疡。

为人们所唾弃的蟑螂的神奇本领来自哪里?大众对此会不会买单?

误“食”毒物能自我解毒

美洲大蠊是蜚蠊目蜚蠊科的一种蟑螂,小强是它的“小名”。

“这个词非常贴切,因为它真的很强,具有超强的环境适应能力和再生能力。”长期研究中,李胜发现小强“酸甜苦辣”全都吃,万一吃进去有毒的东西还能通过一个非常复杂的解毒酶系统自我解毒。

对昆虫来说,克服毒素的解毒系统主要包括各种酶和异型物质(杀虫剂、除草剂等)转运蛋白。李胜团队在美洲大蠊中确认了178个细胞色素P450s,90个羧酸脂酶或胆碱酯酶,39种谷胱甘肽转移酶和115种ATP结合盒转运蛋白。和其他蜚蠊目物种比较,美洲大蠊中的P450s扩张最明显。“这些构成了美洲大蠊独特的解毒系统。为什么我们会觉得,很多杀虫剂杀一次小强,就不管用了。因为它的抗药性非常厉害。” 他建议,要尽量使用生物药物来防治小强,而不是农药,以免产生抗药性。

小强头掉了,身体还能活动五六天;腿断了,几天之内就能重新长出来,这些坊间传闻,都被团队证明是真的。李胜表示,生物的损伤机理有共生性,如果能通过合成等方式把小强“断肢再生”原理应用到动物模型,就可以更好地进行创伤修复如溃疡等研究,为人类健康提供帮助。

小强还具备强大的免疫能力,无惧病原微生物侵入。“从小强中提取出的抗菌肽,具有广谱的杀菌作用、能抗病毒,相较传统的抗生素,不易产生耐药性且高效。”团队成员朱仕明博士生说。

活性提取物修复创面效果奇特

李胜团队在论文中提到,目前已经成为伤口愈合和组织再生处方药的康复新液,实际上就是美洲大蠊的乙醇提取液。

“康复新液是大理学院药物研究所李树楠教授对蟑螂的药用研究成果之一。此药治疗消化道疾病如胃溃疡,效果非常好,很多人慕名前来求药。”大理大学药学与化学学院刘光明教授说。

李树楠从1978年开始,投入毕生精力研究蟑螂的药用,利用提取的蟑螂有效成分,还研发出心脉龙注射液、肝龙胶囊等药物,先后取得新药证书4个,均已转让给企业,取得显著的经济效益和社会效益。目前,第四个抗癌新药美蠊精胶囊正在研发中。

蟑螂存在于3.5亿年以前,是当今世界最古老的昆虫之一。在我国,其是一味传统中药材,最早收录于《神农本草经》,在《本草纲目》《本草经疏》中均有记载,其活性成分提取物在临床上的应用已30余年。

“能治疗溃疡,主要是由于蟑螂提取物中含有活性成分,能促进干细胞的分裂和分化,从而促进创面修复;而抗肿瘤,在于提取物中的多肽物质,能结合肿瘤细胞,杀伤肿瘤。”朱仕明说,“蟑螂的药效有目共睹,但发挥药效的具体成分暂不清楚,我们正在研究之,一方面希望能填补此研究空白,就像中药走向世界,必须把药效成分鉴定清楚一样,另一方面在未来开发出疗效更好的药物,用来修护口腔溃疡、胃溃疡等。”

目前,团队的研究还处在药效验证阶段,相关实验正在积极有序开展,大概需要8-10年的时间开发出相关的药物。

入药蟑螂非平时家里所见的

蟑螂的活性提取物治疗消化道疾病、烫伤等效果良好,不过,相信很多人知道后,内心会是崩溃的。知乎上就有人说因为腹痛,医生开了康复新液,仔细一看是美洲大蠊干燥虫的乙醇提取物,搜索一番之后,他怀疑了。回复者有的直言“可怕”,有的说“效果很好”,有的问“蟑螂四处跑,长在阴暗肮脏地方,吃了不会生病吗”。

“美洲大蠊确实是所说的蟑螂,但不是大家平时家里见到的。”刘光明解释道,“美洲大蠊不是来自美洲,是一个品名,能人工养殖,用于制药的美洲大蠊原料都来自专门养殖基地,养殖中十分卫生,并不会携带各种病毒,可以放心服用。”

他也特别强调,家里面四处跑的蟑螂,携带有致病的细菌、病毒、真菌等,千万不能拿来吃。(科技日报广州4月3日报道)

责任编辑:谈琳

报道链接:http://www.stdaily.com/kjrb/kjrbbm/2018-04/03/content_655084.shtml


2018年3月22日广东南方卫视“今日最新闻”:

房间养万只蟑螂,研制人体修复新药

http://v.gdtv.cn/tvs2/jrzxw/2018-03-22/1347626.html


2018年3月21日中国科学报:

华南师范大学等揭示美洲大蠊发育可塑性

本报讯(记者朱汉斌 通讯员李宇红)华南师范大学生命科学学院和昆虫科学与技术研究所教授李胜团队与中科院上海植物生理生态研究所研究员詹帅等合作,在基因组和功能基因组水平上诠释了美洲大蠊的发育可塑性。相关研究近日发表在《自然—通讯》上。

该成果从基因组和基因功能上揭示了美洲大蠊被称之为“小强”的分子秘密,是再生生物学的理想模型;并在基因组水平上为蟑螂进化为白蚁提供了重要证据,在昆虫宏进化研究中取得了突破性成果。

美洲大蠊具超强的恶劣环境适应能力,旺盛的生长、生殖、解毒和再生能力,素有“小强”之称。相对果蝇等模式昆虫而言,美洲大蠊的绝大部分研究都显著滞后。

目前,研究人员分别以衣鱼、美洲大蠊、果蝇作为不变态、不完全变态、完全变态的代表昆虫研究变态发育的演化规律,完成了美洲大蠊3.4G基因组测序和后续拼接与注释工作,其中60%左右为重复序列,预测到了21336个蛋白编码基因。

结果显示,美洲大蠊的进化地位介于德国小蠊和白蚁之间,遗传距离与白蚁更近,为蟑螂进化为白蚁提供了重要的基因组证据;具有摄食谱广、解毒能力大、天然免疫机制强等适应外界恶劣环境的特点;不仅生长生殖能力强,而且可塑性高,并部分解释了断肢再生能力的发育机制。

《中国科学报》 (2018-03-21 第3版 综合)

报道链接:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2018/3/406327.shtm


2018年3月22日南方+ 新闻客户端:

华师这间“蟑螂房”养着上万只“小强”!“小强”为啥打不死?这里有答案

春分已过,广东天气逐渐转暖,你家的蟑螂是不是又活跃起来了?蟑螂是被称作“打不死的小强”的古老昆虫,它究竟为什么这么强,昨天国际上有了最新研究进展,而研究者就是华南师范大学教授李胜团队。

3月21日,国际著名期刊《自然通讯》(Nature Communications)发表并重点推荐了李胜团队完成的研究论文《美洲大蠊发育可塑性的基因组与功能诠释》。这篇论文主要是从基因组和基因功能上,揭示美洲大蠊(俗称蟑螂)被称为“小强”的分子秘密,并提出白蚁由“小强”演化而来,这是昆虫进化研究的突破性成果。

头条君也跟着李胜教授来到了华师昆虫科学与技术研究所,一探究竟。以下多图预警!!!

李胜推开“蟑螂房”的门,一股蟑螂的腥臭味扑面而来。

房间的铁架子上放着近百个塑料收纳盒,里面住着上万只品种不同的蟑螂。

有美洲大蠊,也就是咱们最常说的“小强”。

也有德国小蠊,它体型更小,跟美洲大蠊存在一定的竞争关系。它们俩的名字都挺“洋气”,都是以发现它们的地点命名的。

还有这种,名叫杜比亚。李胜说,这是颜值比较高的蟑螂,直言要送头条君一只。

“蟑螂为啥叫‘小强’,因为环境适应能力和再生能力非常强!”李胜介绍,蟑螂什么都能吃,万一吃了有毒的物质,还能通过自身复杂的解毒酶系统进行解毒,这就是为什么蟑螂对杀虫剂有耐药性。此外,蟑螂在脏乱差的环境中活动,却对病原微生物有很强的天然免疫机制,因此生命力非常顽强。

在再生能力上,蟑螂长得快,生殖得也快。“蟑螂一般每隔3到4天就会产卵,而且是孤雌生殖,也就是卵不需要受精也能发育成正常的新个体。”李胜说,研究还发现,蟑螂有很强的断肢再生能力,如果把头剪掉,身体还能活5-6天;如果剪掉腿,3-4天就能长出完好的新肢。

此外,研究从机理上部分解释了蟑螂作为中药材的原因。

蟑螂体内有几百种成分促进断肢再生,这些成分可以提取用于研发伤口愈合和组织再生的新型药物。“这些有效成分可以促进人体损伤恢复,例如口腔溃疡、胃溃疡等。”李胜说。

打不死的“小强”究竟该如何防控?李胜认为,以家庭为单位“单兵作战”效果甚微,很有可能“今天灭了,明天再来”。他建议,包括蟑螂、蚊子、苍蝇等卫生害虫的防治,要政府、科研单位和社区家庭结合起来,采用安全绿色的调控剂,并制作粘板和诱捕器,进行统一防治。

该研究的另一重要成果,是发现了白蚁由蟑螂演化而来。研究通过二代测序技术获得超过1Tb的数据,最后通过高质量基因组装获得3.38Gb基因组序列,并完成后续拼接和注释工作。通过和其他蜚蠊目物种的基因组对比发现,蟑螂与白蚁的遗传距离更加接近,亲缘关系更近。李胜说:“目前只能确定蜚蠊是白蚁的祖先,具体由哪一种蜚蠊进化成白蚁还不清楚,这也是我们目前非常重要的研究方向。”

【记者】姚瑶

【摄影】董天健

【校对】曹柏英

报道链接:https://static.nfapp.southcn.com/content/201803/22/c1039076.html?from=singlemessage&isappinstalled=0


2018年3月21日广州参考新闻客户端:

华师教授透过数万只蟑螂解读:为何被称为“小强”?为何不容易死?

已被人们习惯称为“小强”的蟑螂,实在不怎么讨人喜欢,但华南师范大学李胜教授团队却在他的实验室“蟑螂屋”里养了数万只,对它们进行研深入究。3月20日,李胜团队在Nature子刊Nature Communications上发表重要研究成果,并被作为同期Research Highlight重点推出。在这篇论文中,他们解释了有超强适应和生存能力的蟑螂为何会被俗称为“小强”,他们还确认了蟑螂的“断指再生”能力,认为这与生物的损伤机理有共生性,如果能通过合成等方式,很可能用于人类创伤修复如溃疡等。

▌培养数万只蟑螂

3月20日,国际著名期刊 Communications(自然通讯)发表了华南师范大学生命科学学院和昆虫科学与技术研究所李胜教授团队与中科院上海植物生理生态研究所詹帅研究员等合作完成的研究论文:美洲大蠊发育可塑性的基因组与功能诠释。同期,Nature Communications把该研究成果作为Research Highlight重点推出。

在这篇文章中,他们完成了最具代表性的蟑螂品种之一美洲大蠊3.4G庞大的基因组测序和后续拼接与注释工作(该基因组的大小在昆虫中仅次于东亚飞蝗),其中60%左右为重复序列,预测到了21336个蛋白编码基因。

昨天,记者走进位于华师校园的昆虫所李胜实验室,这里有一间神秘的蟑螂屋,里面培养了数万只品种不同、大小不一的蟑螂。2016年6月全职到华南师范大学工作之后,除果蝇以外,李胜实验室的主要研究对象改为蟑螂:这种在华南等热带和亚热带地区肆意滋生、危害猖獗、臭名昭著的卫生害虫,它们严重危害人们生活质量和财产安全。

李胜告诉记者,到华师工作后,希望能在基础理论研究与现实应用更好地结合,他发现在广东,人们最讨厌的动物应该就是蚊子和蟑螂了。“对蚊子做基础研究的很多,但研究蟑螂的不多。

▌为何被称“小强”

李胜告诉记者,他们的课题试图从基因组和基因功能层面上解释最具代表性的蟑螂品种之一美洲大蠊被称为“小强”的分子秘密,这是一种非常古老的昆虫,具超强的恶劣环境适应能力,旺盛的生长、生殖、解毒和再生能力,素有“小强”之称。

在人们的认知中,蟑螂可以自己把断腿重新长出,甚至头掉了还能生存几天,研究也证实了这些现象。发现其不仅生长生殖能力强,而且可塑性高,并部分解释了断肢再生能力的发育机制。Nature Communications评价:该论文从基因组和基因功能上揭示了美洲大蠊称之为“小强”的分子秘密,是再生生物学的理想模型;并在基因组水平上为蟑螂进化为白蚁提供了重要证据,在昆虫宏进化研究中取得了突破性成果。

李胜表示,希望能借用昆虫的再生原理,能对人类提供帮助。“蟑螂的“断指再生’,有其自身参与,生物的损伤机理有共生性,如果能通过合成等方式应用到动物模型,,就可以更好地进行创伤修复,如溃疡等。”

▌建立小区和家庭相结合的系统防治策略

蟑螂还是我国的一味传统中药料(《本草纲目》和《神农本草经》都有记载),其活性成分提取物在临床上的应用已30余年,同时,他们还是不完全变态模式昆虫的理想材料。目前,李胜实验室分别以衣鱼、美洲大蠊、果蝇作为不变态、不完全变态、完全变态的代表昆虫研究变态发育的演化规律。

为此,李胜提出利用整合行为调控、生物防治、遗传防治优势,建立小区和家庭相结合的系统防治策略和方法。“尽量少用农药或不用农药,可以利用化学气味吸引,加以消灭,或者是把它赶出去。”他说。

李胜表示,希望能发掘和利用蟑螂活性成份,变废为宝,弘扬和推动传统昆虫中药的巨大潜能。这些研究已得到重点关注,相关的校地和校企合作洽谈已进入实质建设阶段。

文: 广州参考·广州日报记者 徐静 通讯员 李宇红、杨柳青、任充华
图:广州参考·广州日报记者 高鹤涛
广州参考·广州日报编辑 董业衡

报道链接:http://www.gzcankao.com/news/wx/detail?newsi=141548&time=1521637057008


2018年3月22日 南方都市报:

小强为啥叫小强?白蚁蟑螂是“亲戚”?
华南师范大学李胜团队与他人合作完成的相关论文在《自然-通讯》发表

南都讯 “小强”在普通人的生活中似乎是“人人喊打”,可华南师范大学生命科学学院和昆虫科学与技术研究所的李胜教授团队却觉得它浑身是宝。北京 时间3月21日凌晨,顶级学术期刊《自然》子刊《自然-通讯》在线发表了李胜团队与中科院上海植物生理生态研究所詹帅研究员等合作完成的研究论文 “The genomic and functional landscapes of developmental plasticity in the American cockroach” (美洲大蠊发育可塑性的基因组与功能诠释)。同期,Nature Communications把该研究成果作为Research Highlight重 点推出。

 小强为啥叫小强?

生命力绝对超强

虽然是学者,可李胜非常喜欢用“小强”这个大众化的名字来称呼他的研究对象,“为什么用‘小强’来叫蟑螂?因为它真的很强,这个词太贴切了。”在昆虫所李胜实验室,有一间神秘的蟑螂屋,里面培养了数万只品种不同、大小不一的蟑螂(学名为蜚蠊)。

“它 强在两个地方,一个是环境适应能力特别强,另一个是再生能力特别强。”李胜说,在所有的“家居”蟑螂中,美洲大蠊(常被称为“小强”)体型最大,长度可达 53毫米,在发育成成虫之前会蜕皮6-14次,生命周期也最长,将近有700天。它具有超强的恶劣环境适应能力,旺盛的生长、生殖、解毒和再生能力。“小 强什么都吃,不被苦味受体识别的都能吃,万一吃进去有毒的话还能通过一个非常复杂的解毒酶系统解毒,相关的基因家族会大规模扩张。它还有很强的免疫能力, 能容忍病原微生物的侵入。”李胜说。

通过与其他蜚蠊目物种的基因组对比,研究团队得出了他们的第一个重大发现:白蚁由蟑螂演化而 来,而美洲大蠊介于德国小蠊和白蚁之间,并且美洲大蠊和白蚁的遗传距离更加接近。李胜表示,目前来说,只能确定蜚蠊是白蚁的祖先,具体由哪一种蜚蠊进化成 白蚁还不清楚。“这也是我们目前非常重要的一个研究方向。另外,寻找蟑螂的起源以及它们如何迁移,这都是我们非常感兴趣的内容。”

杀虫剂杀不死?

自备自我解毒能力

除了本身生长能力、繁殖能力很强外,研究团队还发现,“小强”还有强大的自我解毒和自我再生能力。

“对 昆虫来说,克服毒素的解毒系统主要包括各种酶和异型物质(杀虫剂、除草剂等)转运蛋白。研究团队在美洲大蠊中确认了178个细胞色素P450s,90个羧 酸脂酶或胆碱酯酶,39种谷胱甘肽转移酶和115种ATP结合转运蛋白。这些构成了美洲大蠊独特的解毒系统。”论文提到,与其他蜚蠊目物种比较,美洲大蠊 中的P450s扩张最明显。“为什么现实中会觉得很多杀虫剂杀一次蟑螂就不管用了?因为它的抗药性非常厉害。”

“如果把它的头摘掉,它的身体还能活动五六天;如果把腿或者触角剪掉,它几天之内就能长出来。”李胜表示,“小强”可再生能力也是研究团队的一个重点方向,“目前我们正在研究小强是否真正存在‘生长因子’,它又是怎么起作用的?”

李胜表示,蟑螂其实是一味传统中药料,在《本草纲目》和《神农本草经》都有记载,其活性成分提取物在临床上的应用已30余年,“未来我们希望能利用它的自身特点,研究出稳定的提取物,用来防护口腔溃疡、胃溃疡等。”

释疑

关于小强的这些传闻是真的吗?

◎用脚踩死怀孕母蟑螂的一瞬间会有蟑螂卵被排出吗?如果蟑螂母体已死,卵还会继续孵化吗?

答:这倒不会。但如果蟑螂卵已经成熟,就算母体已经死亡,卵仍然有可能孵化。蟑螂产完卵后,它的卵仍然会挂在身上,尤其是德国小蠊,这种情况更为普遍。不过继续孵化的情况,也确实要等到卵很成熟的状态才会发生。一般情况下不会继续孵化。

●蟑螂断了头也能活很久吗?腹部气门呼吸原理是真的吗?

答:是真的。把蟑螂的头剪掉,它还能活一个星期左右。我们对德国小蠊做过实验,不给它任何东西吃,它仍然能活20天左右。昆虫是用分布于全身的气管呼吸,而不是用头部。

采写:南都记者 尹来 实习生 董晓妍

通讯员 李宇红 杨柳青 任充华

报道链接:http://epaper.oeeee.com/epaper/G/html/2018-03/22/content_17172.htm


 

作者/通讯员: | 来源:新闻中心 | 编辑:杨柳青