PNAS:致命蜘蛛毒液对中风有奇效

2017年3月23日 14:27:36 来源: 中国生物技术网
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  研究人员们在对达令草地漏斗蜘蛛(Hadronyche infens)的毒液进行DNA测序时偶然发现了保护分子

  医生们无意中发现了一种能够防止中风引起大脑损伤的药物:世界上最致命的一种蜘蛛——漏斗蜘蛛的毒液。

  漏斗蜘蛛生活在澳大利亚悉尼市近郊。它所携带的毒液足以杀死5至8人,被它咬伤,在15分钟内就会死亡。最大的漏斗蜘蛛有手掌大小,毒牙有1厘米长,能够刺穿人的脚趾甲。但其毒液中的一种无害成分能够防止大脑细胞被中风破坏,即使在中风发生后数小时也能有效。

  如果这种物质在人体试验中有效的话,那么它将成为第一种能够防止中风导致的神经元大量损失的药物。

  研究人员们在对达令草地漏斗蜘蛛(Hadronyche infens)的毒液进行DNA测序时偶然发现了保护分子,这种蜘蛛生活在昆士兰和新南威尔士。

  科学家们在Orchid海滩(布里斯班北部4000公里)捕捉了三只蜘蛛并将它们的毒液收集用于研究。

  这种分子名为Hi1a,它看起来像是另外两种对大脑细胞起保护作用的化学物质连接在一起。科学家们决定合成这种物质并且测试它的性能。昆士兰大学疼痛研究中心的Glenn King说:“结果表明这种物质更加有效。”

  当进入大脑的血流出现问题并且大脑缺氧时就会发生中风。大约85%的中风是由大脑中的血管堵塞引起的,其余则是由血管破裂导致的出血引起的。每年大约有600万人死于中风,它是心脏病之后的第二大死亡原因。

  中风发生时,大脑中的氧含量会下降。这会导致大脑使用葡萄糖。大脑并没有通过氧化葡萄糖生成能量,而是进入了另一个名为无氧糖酵解的过程。这种反应释放能量维持大脑工作,但也会产生酸,从而导致脑细胞死亡。

  通过对小鼠进行的一系列研究,King发现,很少剂量的蜘蛛毒液中的保护分子就能够保护神经元不受中风损伤。这种物质能够抑制细胞中的离子通道。

  该研究发表在近日的《PNAS》上,King在文章中写到,在发生中风两小时后,Hi1a能够使小鼠的大脑损伤降低80%。但是,在中风发生8小时后,这种物质仍然有效,相比于不接受任何治疗的小鼠,它能够降低65%的大脑损伤。

  相比于其他小鼠,接受这种物质治疗的小鼠恢复得非常快。King说:“未接受治疗的小鼠在中风后病情非常糟糕。它们的神经学和运动学机能非常差。但是Hi1a几乎使它们的机能恢复到了正常。”

  研究人员希望在接下来的两年内启动人体试验,但是在这之前还需要更多的实验。这些实验将测试这种分子是否能够对所有起因的中风都有效,并且在血管破裂的情况下是否仍然安全。在最近的研究中,Hi1a被直接注入大脑,但是科学家们发现,从鼻子给药也有效。

  如果试验表明Hi1a有效,它很有可能被应用于中风患者的治疗。目前市面上没有能够防止中风脑损伤的药物。如果是血管堵塞造成的中风,目前最好的医院能做到使用抗凝药物,或者通过血管内血栓切除手术来从物理上移除大脑中的凝块。

  医生们在使用抗凝药物之前,必须通过大脑扫描确定中风是由血管堵塞造成的。这是因为,治疗会导致血管变薄,如果中风是出血引起的,那么只会让情况更糟糕。如果Hi1a能够安全地用于脑出血的患者,医生们就可以将它应用于患者。King说:“救护车上可以配备这种药物给中风患者在到达医院前使用,这可以拯救最大数量的神经元。”

  中风协会的Kate Holmes说,目前不明确Hi1a是否对人类有效。她说:“我们欢迎任何能够减少中风损伤的潜在疗法,这对于那些无法快速到达医院的患者来说非常有益。”至于这项研究是否能够作为中风治疗的替代方案,现在还为时过早。

  Holmes说:“我们认为中风必须作为急诊来治疗。中风之后到达医院越早,越早进行正确的治疗,就会提高存活率,并且对恢复有帮助。”