Serentipitous Discovery可能导致讲台治疗,心脏骤停

中风
信用:CC0公共领域

在一个令人惊讶的发现中,马萨诸塞州综合医院(MGH)的研究人员鉴定了一种保护大脑免受缺氧的影响,潜在的致死剥夺氧气的机制。这个偶然的发现,他们报告了自然通信这可能有助于开发中风疗法,以及心脏骤停等疾病可能导致的脑损伤。

然而,本研究开始具有截然不同的目标,解释了高级作者Fumito Ichinose,MD,博士,在麻醉部,MGH的批判性和止痛药中的主治医生,以及麻醉中心的主要调查员至关重要护理研究。ichiinose和他的团队的一个重点领域正在开发用于诱导暂停动画的技术,即将人类的重要功能在临时持有情况下,能够在以后“重新唤醒”它们。这种存在的状态将类似于冬眠期间的熊和其他动物经历。ichinose认为,安全诱导暂停动画的能力可能具有有价值的医学应用,例如暂停患者的生命过程,直至发现有效的治疗。它还可以允许人类在空间中长距离(经常被描绘在科幻小说中)。

2005年的一项研究发现,吸入一种叫做引起的进入一种假死状态氢它有臭鸡蛋的味道,有时被称为“下水道气体”。哺乳动物体内缺氧导致了产量的增加硫化物。当这种气体积聚在组织中时,硫化氢可以在神经元中停止能量代谢并导致它们死亡。氧缺乏是缺血性卒中的标志,最常见的中风类型,以及大脑的其他伤害。

自然通信在一项研究中,Ichinose和他的团队最初开始研究在一段时间内反复暴露于硫化氢的小鼠会发生什么。一开始,这些老鼠进入了一种类似暂停动画的状态——它们的体温下降,并且不能移动。“但是,令我们惊讶的是,老鼠很快就对吸入硫化氢的影响产生了耐受性,”Ichinose说。“到了第五天,它们表现正常,不再受硫化氢的影响。”

有趣的是,耐受硫化氢的小鼠也能够耐受严重。来自缺氧的这些小鼠是什么?ichinose的群体涉嫌致癌硫化物可能是责任的大脑中的酶。他们发现一种酶的水平,称为硫化物:醌氧化还原酶(SQOR),当它们连续几天呼吸硫化氢时,在小鼠的大脑中升起。他们假设SQOR发挥抗缺氧的一部分。

本质上有很大的证据。例如,已知雌性哺乳动物比雄性更耐受缺氧 - 并且前者具有更高水平的SQOR。当SQOR水平在女性中人为地减少时,它们变得更容易受到缺氧的影响。(雌激素可能对观察到的SQOR增加负责,因为当除去雌性哺乳动物的雌激素产生卵巢时,缺氧的不良反应的保护损失。)此外,一些冬眠动物如十三衬里的地松鼠高度耐受性缺氧,这使得他们在冬天的身体的新陈代谢随着他们的身体减慢时生存。一个典型的地松鼠的大脑比类似大小的老鼠的大小多100倍。然而,当ichinose和同事在松鼠大脑中表达Sqor的表达时,他们对抗缺氧的影响消失。

同时,当Ichinose和他的同事们人工增加小鼠大脑中的SQOR水平时,“他们对缺氧形成了强大的防御,”Ichinose解释说。他的团队使用基因疗法提高了SQOR的水平,这种方法在技术上很复杂,目前还不实用。另一方面,Ichinose和他的同事们证明,通过使用一种名为SS-20的实验药物“清除”硫化物,可以降低气体的水平,从而在小鼠缺氧时保护它们的大脑。

人类大脑的SQOR水平非常低,这意味着即使硫化氢的适度积累也可能有害,ichiinose说。“我们希望有一天我们会有可能在身体中像SQOR这样的毒品,”他说,并注意到他的实验室正在研究SS-20和其他几位候选人。这些药物可用于治疗缺血性卒中,以及患有心脏骤停的患者,这可能导致缺氧。ichinose的实验室还研究了硫化氢如何影响身体的其他部位。例如,已知硫化氢在其他条件下积聚,例如某些类型的Leigh综合征,一种罕见但严重的神经系统疾病,通常导致早死亡。“对于一些患者,”ichiinose说,“用硫化物清除剂治疗可能是救命。”


进一步探索

硫化氢有助于保持驱动器呼吸

更多信息:Eizo Marutani等,硫化物分解代谢改善缺氧性脑损伤,自然通信(2021)。DOI: 10.1038 / s41467 - 021 - 23363 - x
期刊信息: 自然通信

引用:偶然的发现可能会导致中风、心脏骤停的治疗
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