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麻省總醫(yī)院發(fā)現(xiàn)一種機(jī)制可以為缺氧所致的腦損傷提供新的治療方法


“對一些患者來說 ， 用硫化物清除劑治療可能會挽救生命 。 ”——麻省總醫(yī)院危重護(hù)理研究麻醉中心Fumito Ichinose博士
在一項(xiàng)偶然的發(fā)現(xiàn)中 ， 麻省總醫(yī)院的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種保護(hù)大腦免受組織缺氧影響的機(jī)制 ， 而組織缺氧是一種潛在的致命現(xiàn)象 。 這一發(fā)現(xiàn)發(fā)表在了Nature Communications（《自然-通訊》）,可能有助于開發(fā)治療中風(fēng)以及心臟驟停引起的腦損傷等疾病的方法 。

麻省總醫(yī)院發(fā)現(xiàn)一種機(jī)制可以為缺氧所致的腦損傷提供新的治療方法
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麻省總醫(yī)院麻醉、危重護(hù)理和疼痛醫(yī)學(xué)系的主治醫(yī)生、危重護(hù)理研究麻醉中心的首席研究員Fumito Ichinose博士

然而 ， 這項(xiàng)研究是從一個完全不同的目標(biāo)開始的 ， 資深作者Fumito Ichinose博士解釋說 ， 他是麻省總醫(yī)院麻醉、危重護(hù)理和疼痛醫(yī)學(xué)系的主治醫(yī)生 ， 也是危重護(hù)理研究麻醉中心的首席研究員 。 Ichinose和他的團(tuán)隊(duì)的一個重點(diǎn)領(lǐng)域是開發(fā)誘導(dǎo)機(jī)能停止技術(shù)（假死技術(shù)） ， 即將人類的重要機(jī)能暫時(shí)停止 ， 并有能力在之后“重新喚醒”它們 。 這種狀態(tài)與熊和其他動物在冬眠期間所經(jīng)歷的相似 。 Ichinose認(rèn)為 ， 安全誘導(dǎo)機(jī)能停止的能力具有重要的醫(yī)學(xué)應(yīng)用價(jià)值 ， 例如暫停患有不治之癥的患者的生命過程 ， 直到找到有效的治療方法 。它還可以讓人類在太空中長距離旅行（這在科幻小說中經(jīng)常出現(xiàn)） 。
麻省總醫(yī)院發(fā)現(xiàn)一種機(jī)制可以為缺氧所致的腦損傷提供新的治療方法
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【麻省總醫(yī)院發(fā)現(xiàn)一種機(jī)制可以為缺氧所致的腦損傷提供新的治療方法】科幻電影里的太空旅行睡眠艙
2005年的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn) ， 吸入一種叫做硫化氫的氣體會導(dǎo)致小鼠進(jìn)入一種機(jī)能停止?fàn)顟B(tài) 。 硫化氫具有臭雞蛋的氣味 ， 有時(shí)被稱為“下水道氣體” 。 哺乳動物大腦中的缺氧會導(dǎo)致硫化氫的產(chǎn)生增加 。 當(dāng)這種氣體在組織中積聚時(shí) ， 硫化氫會阻止神經(jīng)元的能量代謝并導(dǎo)致它們死亡 。缺氧是缺血性中風(fēng)（最常見的中風(fēng)類型）和其他大腦損傷的標(biāo)志 。
在《自然通訊》的研究中 ， Ichinose和他的團(tuán)隊(duì)最初著手研究小鼠在一段長時(shí)間內(nèi)反復(fù)接觸硫化氫會發(fā)生什么 。 一開始 ， 老鼠進(jìn)入了一種機(jī)能停止的假死狀態(tài)——它們的體溫下降了 ， 一動不動 。 “但是 ， 令我們驚訝的是 ， 小鼠很快就對吸入硫化氫的影響產(chǎn)生了耐受性 ， 到了第五天 ， 他們行動正常 ， 不再受到硫化氫的影響 。 ”Ichinose博士描述道 。
有趣的是 ， 對硫化氫有耐受性的小鼠也能耐受嚴(yán)重的缺氧 。 是什么保護(hù)這些老鼠免于缺氧呢？Ichinose的研究小組懷疑大腦中代謝硫化物的酶可能是原因 。 當(dāng)連續(xù)幾天吸入硫化氫時(shí) ， 他們發(fā)現(xiàn)一種叫作 ， 硫化物：醌氧化還原酶(SQOR)的水平會升高 ， 他們假設(shè)SQOR在耐缺氧中扮演了重要角色 。
自然界中有強(qiáng)有力的證據(jù)支持這一假設(shè) 。例如 ， 眾所周知 ， 雌性哺乳動物比雄性更能抵抗缺氧的影響——而前者的 SQOR 水平更高 。當(dāng)女性的 SQOR 水平人為降低時(shí) ， 她們變得更容易缺氧 。 （雌激素可能是觀察到的 SQOR 增加的原因 ， 因?yàn)楫?dāng)雌性哺乳動物產(chǎn)生雌激素的卵巢被移除時(shí) ， 對缺氧不利影響的保護(hù)作用就會喪失 。 ） 此外 ， 一些冬眠的動物 ， 如十三行地松鼠 ，高度耐受缺氧 ， 這使它們能夠在冬季身體新陳代謝減慢的情況下存活下來 。一只典型的地松鼠的大腦比同樣大小的老鼠有100倍的SQOR 。 然而 ， 當(dāng)Ichinose及其同事“關(guān)閉”松鼠大腦中 SQOR 的表達(dá)時(shí) ， 它們對缺氧影響的保護(hù)作用就消失了 。
SQOR較高的地松鼠
同時(shí) ， 當(dāng)Ichinose和他的同事人工增加小鼠大腦中SQOR水平時(shí) ， “他們對缺氧形成了強(qiáng)健的防御力 。 ”Ichinose解釋道 。 他的團(tuán)隊(duì)通過基因治療提高了SQOR的水平 ， 但這種方法在技術(shù)上很復(fù)雜 ， 在目前階段還不實(shí)用 。 另一方面 ， Ichinose和他的同事證明 ， 通過使用一種名為SS-20的實(shí)驗(yàn)藥物來“清除”硫化物 ， 可以降低氣體的含量 ， 從而在小鼠缺氧時(shí)保護(hù)其大腦 。
人類大腦的 SQOR 水平非常低 ， 這意味著即使是適度的硫化氫積累也可能是有害的 。 Ichinose博士 說：“我們希望有一天我們會有像 SQOR 一樣在體內(nèi)起作用的藥物 。 ” ， 他指出其實(shí)驗(yàn)室正在研究 SS-20 和其他幾種候選藥物 。此類藥物可用于治療缺血性中風(fēng) ， 以及可能導(dǎo)致缺氧的心臟驟停患者 。Ichinose的實(shí)驗(yàn)室也在研究硫化氫如何影響身體的其他部位 。 例如 ， 已知硫化氫會在一些情況下積聚 ， 例如某些類型的 Leigh氏腦病 ， 這是一種罕見但嚴(yán)重的神經(jīng)系統(tǒng)疾病 ， 通常會導(dǎo)致過早死亡 。 “對一些患者來說 ， 用硫化物清除劑治療可能會挽救生命 。 ”Ichinose博士表示 。

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