帮你远离“甜蜜的烦恼” 糖生物学或解开疾病关(2)

　　“现在很多疾病难以攻克，问题都在于糖的作用机制没有完全搞清楚。新冠病毒表面糖蛋白的作用机制仍旧是谜，破解这道难题将为疫苗和药物研发提供更为清晰的路径。与此类似，肿瘤发生机制也还笼罩在迷雾之中，特别是糖在这些过程中起什么作用，从而导致以糖为基础的肿瘤疫苗在研发设计中靶标还不十分清晰。”叶新山说。

　　解析“糖”密码的技术不断革新

　　“糖科学研究的天空中有两朵‘乌云’，一是糖的合成，二是糖的结构测定。第一朵乌云正在消散，科学家们逐渐能够在实验室快速合成所需的糖。第二朵乌云的驱散有赖于新的测序分析技术的发展。”叶新山常对学生们如此说道。

　　研究方法和技术的发展是糖生物学发展的重要动能。张延介绍道：“糖生物学研究从基因、蛋白质、细胞和个体水平开展研究，在日常研究中，我们实验室的学生综合运用了基因编辑、细胞生物学、蛋白质组学、生物信息学等技术。”

　　围绕糖的功能，叶新山将糖科学的研究技术总结为四类：生物学手段利用基因编辑技术研究糖的功能；化学手段通过糖链合成验证糖的功能；化学生物学手段利用探针和标记方式研究糖链的功能；质谱手段研究复杂糖链的结构。

　　除了常规的生物学研究手段外，张延认为，糖生物学的研究需要针对糖链结构分析的色谱质谱技术、凝集素芯片、糖链芯片技术；针对合成糖链的糖基转移酶结构以及糖复合物如糖蛋白的三维结构解析技术；合成糖链的化学酶法糖工程技术；细胞糖链观察的示踪影像技术手段；还需要建立与糖链信息相关的国际大数据库。

　　在丰富的研究手段助力之下，叶新山对糖生物学的未来充满信心。“随着科学家对糖的功能跟疾病相关机理的基础研究越来越深入，与糖相关的药物、疫苗、诊断试剂等也将进入大发展时期。”他说。

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　　国际糖生物学研究如火如荼

　　糖生物学研究在欧洲国家、美国和日本得到普遍重视和持续支持。“这些国际项目有一个共同的特点，即政府牵头大力开展糖相关的基础性研究，从糖组学角度解析糖的功能。”叶新山说。

　　“日本政府近30年来在糖科学领域已持续性投资支持前沿基础研究和基于糖链的新技术开发，预计在未来的10到20年间，糖科学将在创新药物以及医疗诊断行业取得重大突破和产出。”张延表示。叶新山透露，大约30年前，欧美的基因科学走在世界最前沿，日本于是雄心勃勃地想在糖类研究上占据先机，因而对糖科学研究的经费支持力度很大。

　　糖科学肇始于欧洲，张延表示，欧盟的糖科学发展模式对我国具备很强的启示意义。在欧盟ERU框架下， 糖科学研究方向项目如Glycoskin (2018—2023)这一项的投资约200万欧元。北欧国家除了国家专项支持外，还出台政策增强了科研投入的积极性。

　　记者了解到，我国糖科学研究大多是其他项目的子项目，支持力度比核酸、蛋白质研究支持的力度要小。专家们呼吁，我国迫切需要设立如同蛋白质重大专项、传染病重大专项等核心目标明确的“糖类生物大分子”国家重大专项。

【编辑:罗攀】