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偶然发现可能导致中风心脏骤停的治疗

在一个令人惊讶的发现中,麻省总医院(MGH)的研究人员确定了一种机制,可以保护大脑免受缺氧的影响,缺氧是一种潜在的致命性缺氧现象。他们在《自然通讯》(Nature Communications)中报道的这一偶然发现可能有助于中风疗法的开发,以及因心脏骤停而导致的脑损伤等疾病。

然而,这项研究的出发点是一个截然不同的目标,高级作者Fumito Ichinose博士,MGH麻醉,重症监护和疼痛医学科的主治医师以及麻醉重症麻醉中心的首席研究员解释说。护理研究。Ichinose和他的团队关注的领域之一是开发诱导悬浮动画的技术,即将人的生命机能暂时搁置,并有能力在以后“唤醒”它们。这种存在的状态将类似于熊和其他动物在冬眠时所经历的状态。Ichinose认为,安全地诱发悬浮动画的能力可能具有有价值的医学应用,例如暂停患有不治之症的患者的生命过程,直到找到有效的治疗方法为止。

2005年的一项研究发现,吸入一种称为硫化氢的气体会使小鼠进入悬浮动画状态。氢硫化物,它具有臭鸡蛋的气味,有时被称为“下水道气体”。缺氧哺乳动物的大脑导致增加生产的氢硫化物。随着这种气体在组织中的积累,硫化氢会阻止神经元中的能量代谢并使其死亡。缺氧是缺血性中风(最常见的中风类型)和其他对大脑的伤害的标志。

在《自然通讯》的研究中,Ichinose和他的团队最初着手研究长时间反复暴露于硫化氢中的小鼠会发生什么。最初,老鼠进入了悬浮动画状的状态,它们的体温下降且无法活动。Ichinose说:“但是,令我们惊讶的是,小鼠很快就耐受了吸入硫化氢的作用。” “到第五天,他们的行为正常,不再受到硫化氢的影响。”

有趣的是,耐受硫化氢的小鼠也能够耐受严重的缺氧。是什么保护了这些小鼠免于缺氧?Ichinose的研究小组怀疑大脑中会代谢硫化物的酶可能是造成这种情况的原因。他们发现,当小鼠连续几天呼吸硫化氢时,一种叫做硫化物:醌氧化还原酶(SQOR)的酶的水平在小鼠的大脑中上升。他们假设SQOR在抗缺氧性中起作用。

本质上有强有力的证据支持这一假设。例如,已知雌性哺乳动物比雄性哺乳动物对缺氧的抵抗力更高,而前者的SQOR水平更高。当人为地降低SQOR​​水平时,它们变得更容易发生缺氧。(观察到的SQOR升高可能是雌激素的原因,因为除去雌性雌激素产生的卵巢后,对缺氧的不利影响的保护作用就消失了。)此外,一些冬眠的动物,如十三只衬里的松鼠,耐缺氧能力强,可在冬季随着身体新陈代谢的减慢而生存。典型的地松鼠的大脑的SQOR比类似大小的老鼠高100倍。但是,当Ichinose和同事“关闭”时

同时,当Ichinose及其同事人为地增加小鼠大脑中的SQOR水平时,“他们开发出了针对缺氧的强大防御系统,” Ichinose解释说。他的团队使用基因疗法提高了SQOR的水平,该方法目前在技术上并不复杂。另一方面,Ichinose和他的同事证明,通过使用一种名为SS-20的实验药物“清除”硫化物,可以减少气体的含量,从而在老鼠缺氧时可以保护它们的大脑。

Ichinose说,人脑的SQOR水平非常低,这意味着即使适度的硫化氢积累也可能有害。他说:“我们希望有一天我们能在体内获得像SQOR一样起作用的药物。”他指出,他的实验室正在研究SS-20和其他几种候选药物。此类药物可用于治疗缺血性中风以及患有心脏骤停(可能导致缺氧)的患者。一之濑的实验室也在研究硫化氢如何影响人体的其他部位。例如,已知硫化氢会在其他条件下积聚,例如某些类型的李氏综合征,这是一种罕见的但严重的神经系统疾病,通常会导致早期死亡。Ichinose说:“对于某些患者而言,用硫化物清除剂进行治疗可能会挽救生命。”

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