临床前测试表明,一些抗氧化剂可能对治疗线粒体疾病有效
一项对患有线粒体疾病的儿童和成人通常服用或建议服用的七种抗氧化剂的系统研究提供了有趣的线索,至少有两种化合物应该在临床试验中进一步评估。线粒体疾病通常是严重的、进行性多系统能量缺乏症,可能由大约300种不同基因的突变导致。尽管人们越来越认识到这些复杂的遗传疾病,但目前还没有有效的治疗方法。
“我们正在寻求一种精确医学方法,在临床前模型(简单的实验室动物和人类)中调查治疗候选者细胞-发现在临床试验中带给患者的最佳潜在线索,”费城儿童医院(CHOP)线粒体医学前沿项目执行主任、研究负责人Marni J. Falk医学博士说。
线粒体疾病线粒体是为我们的细胞提供能量的“电池”。这种疾病是高度可变的,可能影响潜在的任何器官和身体系统。由于缺乏有效的治疗方法,许多患者在“经验”的基础上服用维生素和补充剂,基于这样的假设,即这在某种程度上有利于他们改变了的细胞代谢。不幸的是,这些化合物中的大多数目前都未受到监管、未标准化和未测试,也没有进行相互比较,以确定哪一种可能对任何特定类型的线粒体疾病最安全、有效和有效。
这项新研究于2月23日在线发表分子遗传学与代谢福克和同事们评估了其中7个抗氧化化合物在两个线粒体疾病的微观动物模型中斑马鱼(d区)和蠕虫的种类秀丽隐杆线虫。该研究小组还使用了第三种模型——培养从人类患者身上获得的成纤维细胞(皮肤细胞)。病人细胞和实验动物都有线粒体呼吸链(RC)的基因故障:线粒体内的一个关键部位,细胞在此过程中处理营养和氧气以产生化学能。
RC疾病常见的一个主要因素是氧化应激,当身体产生过量的含氧自由基,破坏细胞、蛋白质和基因,导致疾病的严重程度。许多食物中都含有抗氧化剂,维生素和补品通常被认为有助于“抵消”氧化压力。然而,一些抗氧化剂可能有不希望的副作用,无效,或使用有害剂量。
在目前的研究中,两种化合物,药物n -乙酰半胱氨酸(NAC)和维生素E,在线粒体疾病模型动物中显示了引人注目的结果。这些化合物延长了线粒体复合体I病害蠕虫的寿命,并保护复合体I病害斑马鱼免受脑损伤。NAC还提高了从线粒体复合体I疾病患者获得的细胞的存活率。
福尔克说:“除了在这些基于遗传线粒体疾病的动物模型中显示出动物生存和细胞活力的明显好处外,我们了解到这些化合物有效地缓解了存在于整个细胞内的氧化应激,而不仅仅是在线粒体内。”NAC和维生素E都是这项研究中有待评估的主要抗氧化剂候选者临床试验,以确定它们是否有效地有利于线粒体疾病患者的生存、功能和感觉。他们可能有特别的希望提高线粒体故障患者神经系统的弹性。”
这项研究中的另外两种抗氧化剂,辅酶Q10和一种专门针对线粒体的辅酶Q10,改善了线粒体疾病蠕虫体内动物健康的一些指标,但只是部分挽救了它们短暂的寿命。在这项研究中测试的其他三种化合物是维生素C、脂酸盐和左旋酸盐,它们比另一种有更多的变化效应化合物。
总的来说,Falk说,目前的研究提供了一个有效且相对廉价的范式,用于进行具有成本效益的临床前测试,客观地优先考虑安全、有效并显示出比较疗效的初步证据的候选药物,以支持它们在线粒体医学的进一步临床发展。她补充说,这种临床前测试也可以用于评估多种药物的组合,如维生素和补充剂的“鸡尾酒”,现在经常使用的经验基础上,没有有效的手段来判断它们的效用病人与线粒体疾病。
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