“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。

Fumito Ichinose博士

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

然而，這項(xiàng)研究是從一個(gè)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(gè)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)）。

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?！暗?，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?！盜chinose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?！盜chinose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?！盜chinose博士表示。

關(guān)于美國麻省總醫(yī)院

麻省總醫(yī)院成立于1811年，是哈佛醫(yī)學(xué)院最初設(shè)立且規(guī)模最大的教學(xué)醫(yī)院。我們擁有全美最大的以醫(yī)院為基礎(chǔ)的研究項(xiàng)目，同時(shí)也是美國國立衛(wèi)生研究院研究資金最大的接受者，我們的研究項(xiàng)目橫跨醫(yī)院的20多個(gè)臨床部門和中心。麻省總醫(yī)院可以為幾乎每一個(gè)專科和次?？?、內(nèi)科和外科領(lǐng)域提供精準(zhǔn)的診斷和治療。我們的六個(gè)多學(xué)科護(hù)理中心以癌癥、消化系統(tǒng)疾病、心臟病、神經(jīng)內(nèi)科、血管醫(yī)學(xué)和創(chuàng)傷中心的創(chuàng)新而聞名世界。另外麻省兒童總醫(yī)院提供全面的小兒保健服務(wù)，從初級護(hù)理到運(yùn)用尖端療法診治復(fù)雜和罕見的疾病。麻省總醫(yī)院連續(xù)多年被《美國新聞與世界報(bào)道》評為美國最頂級醫(yī)院之一，也是唯一一家在所有16項(xiàng)專科排名中均獲得名次的醫(yī)院。在接受評估的近5000家醫(yī)院中，麻省總醫(yī)院自1990年評選舉辦開始便一直占據(jù)榮譽(yù)榜頂級醫(yī)院之列。

參考原文鏈接：

https://www.massgeneral.org/news/press-release/Serendipitous-discovery-could-lead-to-treatment-for-strokes-cardiac-arrest

Nature Communications：https://www.nature.com/articles/s41467-021-23363-x

編輯：李麗