研究人员分离出对脊髓损伤后最严重的组织损伤

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  研究人员分离出对脊髓损伤后最严重的组织损伤负责的物质

  2005年6月21日

  普渡大学的研究人员可能已经分离出了对脊髓损伤后最严重的组织损伤负责的物质,这一发现也可以改善许多其他神经退行性疾病的治疗方法。

  由Riyi Shi领导的一个研究小组发现,一种名为丙烯醛的化学物质,一种已知的致癌物质,在创伤性损伤后的几天内在脊柱组织中以高水平存在。虽然丙烯醛是由身体产生的,并且在通常发生的低水平下是无毒的,但是当其浓度增加时它变得危险,因为它经常在经历诸如暴露于烟雾或杀虫剂的压力的组织中。这些压力列表现在包括物理损伤,并且在脊髓损伤的情况下,丙烯醛的危害可能是导致最初创伤后产生的衰弱性麻痹的关键。

  “当脊髓破裂时,受创伤的细胞不仅会增加自由基损伤的风险,氧化组织,而且细胞也会释放化学物质,实际上有助于自由基发动反复发作,”施说,他是一名普渡大学兽医学院和韦尔登生物医学工程学院神经科学和生物医学工程副教授。“我们的最新研究表明,丙烯醛可能是造成这种恶性循环的罪魁祸首。由于丙烯醛已经与癌症和神经系统疾病有关,因此解毒它的药物不仅可以治疗脊髓损伤,还可以治疗许多其他疾病。“

  Shi与日本名古屋大学的学生Jian Luo和Koji Uchida进行的这项研究出现在2005年3月出版的科学期刊“神经化学研究”上。

  自由基分子是众所周知的身体健康的敌人,多年来,医生们建议富含抗氧化剂的饮食 - 如维生素C和E - 能够将自身附着在自由基上,对它们进行解毒。虽然这种方法没有任何内在错误,但施说,它可能不会成为一些健康问题的根源。

  “抗氧化剂是自由基清除剂的良好清除剂,在血液中循环使用它们肯定是明智的,”他说,“问题是,当自由基开始攻击组织时,它会在很短的时间内发生之后他们就走了。但是,这些攻击释放的丙烯醛在我们的身体中存活的时间要长得多,至少持续数天,并且它的毒性很明显。“

  例如,长期以来已知丙烯醛在体内浓度升高时会导致癌症,并且不需要太多危险。

   例如,当一个人吸入烟雾或烟草烟雾时,呼吸道内的液体显示丙烯醛浓度约为1毫摩尔 - 按量杯标准计算并不多,但仍比平时多1000倍。

  “如果你从一个摇动器中取出一粒盐并将其溶解在一个升水壶中,那么水就不会变得非常咸,”Shi说。“但即使这样也不会超过一毫摩尔,那就更多了丙烯醛比身体可以立即处理。“

  因为高浓度的丙烯醛也与神经退行性疾病如帕金森氏症,亨廷顿氏症和老年痴呆症有关 - 所有这些疾病进展缓慢并且抵抗治疗 - 施氏团队决定看看这种化学物质是否存在于另一种缓慢发展,看似无法治愈的疾病:最初创伤后脊髓的退化。

  相关故事较低的生物学年龄与发生乳腺癌的风险增加相关抗免疫转移性前列腺癌对免疫检查点抑制剂的组合有反应新软件在预测卵巢癌预后方面发现的效果要好四倍“与大多数其他身体部位,脊髓组织不同伤后没有愈合,“施说。 “在最初的冲击之后,它实际上变得更糟。科学长期以来已经意识到受损细胞释放的一些化学物质是问题的一部分,但没有人确定哪种化学物质是负责任的。”

  当脊柱受损时,其功能变化遵循明确定义的模式。为了应对最初的冲击,脊柱立即变得完全无法运作,但随后开始快速恢复。在接下来的几天中,为了应对二次伤害,脊柱的功能再次开始下降,并且在大约三天内它在接近非功能性的位置处趋于平稳。

  “我们小组所做的是在受伤后的几天内测量25只豚鼠受伤脊柱中丙烯醛的含量,”Shi说。 “我们发现丙烯醛水平在24小时后达到峰值,并且它们至少持续一周保持高水平。由于丙烯醛具有如此长的使用寿命并且毒性很大,我们认为它是导致受伤脊椎受损的继发性损伤的主要原因。愈合“。

  他说,丙烯醛与其他疾病的关系表明它可能是对抗多种疾病的关键。

  “例如,当大脑中风时,它会被剥夺氧气,这通常被认为是造成脑损伤的原因。但实际上,你可以将神经组织中的氧气挨饿长达一个小时而不会造成伤害。只有你控制丙烯醛水平,“施说。 “这篇论文表明,身体通常非常有弹性,但丙烯醛可能是它无法处理的东西。”

  Shi说,一些已经开发用于其他疾病的药物也可用于治疗神经退行性疾病。

  “高血压药物与丙烯醛结合并对其进行解毒,目前正在研究其促进肝脏健康的潜力,”施说。 “我们希望看看它们是否也可以进行修改,以对待我们感兴趣的条件。”

  需要进一步的研究来确定丙烯醛在继发性脊髓损伤过程中的作用有多大,但施说,一旦澄清这一作用,对抗丙烯醛作用的药物可以加入治疗脊髓损伤的其他方法。普渡大学瘫痪研究中心正在开发中。

  “我的同事理查德·博格斯和我已经开始研发PEG,这种物质能够覆盖受损的脊髓细胞,使其膜能够愈合,并且还可以振动刺激组织,从而促进组织的再生,”Shi说。 “我们希望解毒丙烯醛能让医生停止化学攻击周期,增加现有治疗方法的数量。”

  该中心成立于1987年,旨在开发和测试有希望的脊髓损伤治疗方法。该中心与兽医学院兽医临床科学系密切合作,将基础实验室方法转化为具有临床意义的兽医检测。

  出处:http://www.purdue.edu/