治疗阿尔茨海默症的药物可以让患者进入类似冬眠的状态-豁天游|活田酉 一个专门分享有趣的信息,激发人们的求知欲。 (卡文图片社/盖蒂图片社)

一种常用于治疗阿尔茨海默病症状的药物有可能在分秒必争的紧急情况下让身体“暂停”。

由哈佛大学维斯生物启发工程研究所的研究人员领导的研究小组在蝌蚪身上测试了药物盐酸多奈哌齐(DNP),这种药物使蝌蚪进入一种被称为麻木的休眠状态。

自然界中,许多动物会进入蛰伏状态数天或数周,体温和新陈代谢显著下降以保存能量。与季节性冬眠类似,蛰伏的短暂休息期通常发生在食物匮乏的时期。

能够在人类身上诱发类似麻木的状态在医疗环境中大有裨益,因为这样医生就可以有更多时间挽救患者的生命。这项研究的团队认为,DNP(已获得 FDA 批准用于人类)可以帮助防止永久性器官损伤,这种损伤有时会在患者被送往医院时发生。

哈佛大学免疫学家迈克尔·苏佩尔表示: “通过给患者身体降温来减缓其代谢过程,长期以来一直在医疗环境中用于减少严重疾病带来的伤害和长期问题,但目前只有在资源充足的医院才能做到这一点。”

“使用 DNP 这种易于服用的药物达到类似的‘生物停滞’状态每年有可能挽救数百万人的生命。”

治疗阿尔茨海默症的药物可以让患者进入类似冬眠的状态-豁天游|活田酉 一个专门分享有趣的信息,激发人们的求知欲。 非洲爪蛙的蝌蚪,正处于变态阶段。(Davefoc / Wikimedia Commons)

让进入麻木状态的生物体安全地恢复状态非常重要。在之前的研究中,研究人员发现另一种药物 SNC80 也能诱导非洲爪蟾(Xenopus laevis)蝌蚪进入麻木状态。

这些生物不会自然地冬眠或麻木,因此当所有蝌蚪的游动速度都减慢下来时,科学家们就知道这种药物是成功的,这表明它们的新陈代谢受到了药物的抑制。不幸的是,这种化合物不适用于人类,因为它容易引起癫痫发作。

为了找到更安全的候选药物,研究小组使用了一种基于机器学习的计算算法,即因果感知发现网络模型 (NeMoCAD),筛选出了 378 种可能在青蛙中引发与 SNC80 类似反应的化合物。

在所有可能性中,DNP 的结构相似性最为接近。从某种程度上来说,这并不令人意外——据报道,阿尔茨海默病患者过量服用 DNP 会导致心率减慢和嗜睡。

研究团队写道: “尽管游离 DNP 药物可以抑制蝌蚪的代谢活动,但由于其毒性,其使用受到限制,这种毒性在给药超过 2-3 小时后就会显现出来。”在这些初始测试中,持续超过四小时的麻木状态是不可逆的

团队注意到这种药物在蝌蚪身体的所有组织中积累,于是将药物封入纳米乳剂中,解决了这个问题。纳米乳剂本质上是一种微型胶囊,其中一种液体作为胶囊盖,另一种液体作为内容物,这种药物“在保持其功效的同时,显著降低了其毒性”,向大脑输送了更高浓度的 DNP,但向身体其他部位的释放速度更慢,更可控。

这意味着蝌蚪可以保持更长时间的麻木状态,暂时降低它们的活动能力、心率和氧气消耗。研究表明,这一切都是“完全可逆的”。

作者写道:“这种方法的其他优点包括 DNP 先前已获得 FDA 的临床使用批准、纳米乳剂的低毒性、制造的可扩展性、以及无需经过培训的人员即可进行治疗的可能性(例如使用非侵入性粘膜途径)。 ”

DNP 要被用在救护车后面​​来争取宝贵的时间还有很长的路要走,但想到现有的药物可以以我们还没有想到的方式重新利用,真是令人兴奋。

该项研究发表在美国化学学会的ACS Nano杂志上。