尼古丁成瘾图谱的突破可以帮助研究人员改进治疗方法
研究人员结晶出了一种蛋白质，该蛋白质可以解释尼古丁上瘾在大脑中是如何发生的，一幅终结烟瘾的科学蓝图可能即将问世。
在小彼得·奥唐奈脑研究所取得这一突破之前，科学家们曾尝试结晶并确定一种蛋白质的三维结构，但数十年均以失败告终。科学家们希望这种蛋白质能帮助他们通过了解尼古丁的分子效应来开发新的治疗方法。
“这将需要一个庞大的团队和制药公司来研究蛋白质和开发药物，但我认为这是实现这一目标的第一个重要的垫脚石，”德克萨斯大学西南医学中心奥唐奈脑研究所神经科学和生物物理学助理教授瑞安·希布斯博士说，他是发表在《纽约时报》上的研究成果的合著者自然．
这种蛋白质叫做α4β2 (α4 - β2)尼古丁受体，位于大脑的神经细胞上。当人们吸烟或咀嚼烟草时，尼古丁会与受体结合，导致蛋白质为离子进入细胞打开一条通道。这一过程对认知能力有好处，如记忆力和注意力的增强，但也很容易上瘾。
在这些新发现出现之前，科学家们还没有办法以原子分辨率来研究尼古丁是如何产生这些认知和成瘾效应的。
谁会受益?
他们希望这种3d结构能帮助研究人员了解尼古丁是如何影响受体的活动的，从而研发出一种能模拟尼古丁在大脑中的作用的药物。
这一发现也可能有助于开发治疗某些类型的癫痫、精神疾病和痴呆(如阿尔茨海默症)的药物，这些疾病也与尼古丁受体有关。然而，Hibbs博士警告说，任何后续治疗的测试都可能需要很多年。
研究显示戒烟药物治疗结果好坏参半尼古丁上瘾，就像其他方法一样尼古丁贴片和口香糖。
“我就是戒不掉烟，”达拉斯的汤姆·洛夫莱斯(Tom Loveless)说。40年前，他在空军服役时染上了烟瘾，现在他已经多次尝试戒烟。
他认为这项研究的结果令人鼓舞，并希望有一天科学家能找到一种战胜尼古丁成瘾的方法。“我讨厌它对我造成的影响，”65岁的退休爷爷洛夫莱斯说。“我讨厌这种花费。我讨厌这种气味。这让我妻子很不高兴。不值得。”
激励因素
据美国疾病控制与预防中心(U.S. Centers for Disease Control and Prevention)称，尽管人们对烟草使用的危害进行了广泛的教育，但全球每年仍有近600万人死于烟草，吸烟是可预防死亡的主要原因。在美国，每年有五分之一的人死于吸烟
这些统计数据是Hibbs博士的激励因素之一，他的实验室团队从2012年开始研究如何确定受体的结构。
霍华德休斯医学研究所神经科学主席兼研究员Joseph Takahashi博士说，该受体是成瘾和各种精神和神经障碍的“一个极其重要的治疗靶点”。
“这是一个重大的进步，解决了尼古丁受体结晶的长期问题，”担任神经科学Loyd B. Sands杰出主席的高桥博士说。
他们是怎么做到的
多年来，世界各地的科学家都集中精力研究在鱼雷的电子器官中发现的受体烟碱受体这产生了丰富的生物化学信息，并有望获得蛋白质的高分辨率原子图。
“但他们始终无法让鱼雷蛋白质结晶，”希布斯博士说。他解释说，来自射线的蛋白质被证明太不稳定，无法进行基因改造。“许多非常优秀的研究小组都曾试图这么做，但都失败了。我们采取了不同的方法。”
相反，德克萨斯大学西南分校的研究人员开发了一种通过病毒感染人类细胞系来大量生产尼古丁受体的方法。研究小组将编码受体蛋白质的基因插入病毒中，感染的人类细胞开始产生大量受体。
然后，他们使用清洁剂和其他纯化步骤将受体从细胞膜上分离，并洗掉所有其他蛋白质。研究人员得到了数毫克的纯受体，并将其与促进结晶的化学物质混合在一起。
该团队研究了数千种化学组合，最终能够生长出受体晶体，与尼古丁结合，长约0.2毫米。最后，他们使用x射线衍射测量获得了受体的高分辨率结构。
该团队的下一步工作包括确定在没有尼古丁的情况下，以及在有不同功能影响的分子存在的情况下的结构。医学研究艾菲·玛丽·凯恩学者希布斯博士说，结构之间的比较将使他们更好地理解尼古丁的作用，以及它的作用与其他化学物质有何不同。ob欧宝直播nba
进一步探索
