一项突破性研究揭示了一种名为 LK-2 的分子,它可以通过选择性地针对大脑中有害的谷氨酸相互作用来彻底改变中风治疗,从而有可能带来有效的治疗方法且副作用最小。
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研究人员发现了一种分子 LK-2,它可以通过阻断有害的谷氨酸活性而不影响大脑的基本功能,有望治疗中风。
这一发现为开发中风治疗方法提供了一种新方法,避免了以前治疗方法带来的副作用。
英国儿童医院 (SickKids) 的科学家发现,一种新开发的分子 LK-2 可以为中风相关的脑损伤提供新的治疗方法。
缺血性中风是指大脑某部分的血流中断,导致脑细胞缺氧和营养。如果不及时治疗,脑细胞就会死亡,导致大脑及其功能永久性损伤。中风是全球死亡和残疾的主要原因之一,每年影响数百万人。
中风研究取得突破7 月 10 日在《自然》杂志上发表的一项国际研究发现了一种分子,它有可能在中风期间保护神经元并预防中风相关的脑损伤。该研究由 SickKids 医院神经科学和心理健康项目高级科学家王陆阳博士和上海交通大学医学院的临床科学家共同领导。
“我们的研究结果提供了一种全新的思路,即在保护细胞的同时,尽量减少传统中风疗法对神经的不良副作用,”加拿大一级脑发育和疾病研究主席指出:“LK-2 分子可能是成功治疗中风患者的关键。”
中风治疗发展面临的挑战中风引起的脑损伤的主要元凶之一是名为谷氨酸的神经递质。当大脑缺氧和缺糖时,谷氨酸水平会急剧上升,过度刺激脑细胞膜上的 N-甲基-Daspartate 受体 (NMDAR)。这会导致大量钙离子进入细胞,引发一系列事件,最终导致细胞死亡。
几十年来,研究人员一直试图开发能够阻断 NMDAR 并防止谷氨酸水平升高带来的神经毒性的药物。然而,之前针对 NMDAR 的药物一直无效,并且未能通过临床试验,因为 NMDAR 在学习和记忆等正常大脑功能中发挥着重要作用。此外,完全阻断 NMDAR 可能会导致严重的副作用,例如精神病和认知障碍。
阻断谷氨酸有害影响的创新研究小组发现,谷氨酸还能结合并激活一种酸中毒传感器,即酸敏感离子通道 (ASIC),这种传感器通常由酸激活。ASIC 存在于脑细胞膜中,就像 NMDAR 一样,在受到刺激时可以让钙离子进入细胞。
研究介绍:“我们已经证明谷氨酸可以增强 ASIC 的活性,尤其是在中风期间的酸性条件下。这意味着谷氨酸通过 NMDAR 和 ASIC 攻击脑细胞——这是我们以前不知道的。”
LK-2 在中风治疗中的潜力通过确定谷氨酸在 ASIC 中结合的特定位点,研究小组能够开发出一种名为 LK-2 的新分子,它可以选择性地阻断 ASIC 中的谷氨酸结合位点,但保持 NMDAR 的完整性。
在临床前模型中,研究小组发现 LK-2 能有效阻止谷氨酸过度刺激 ASIC,从而减少钙离子的流动和细胞死亡。此外,LK-2 不会影响 NMDAR 或其他常规神经传递,这表明它有潜力成为下一代中风疗法。
研究认为:“我们的研究揭示了一种在不干扰 NMDAR 的情况下保护大脑免受谷氨酸毒性损害的新方法。”
正在进行的研究和未来前景研究将继续探索LK-2的功能和机制,希望未来能够开展临床试验。
研究团队要感谢高级科学家兼分子医学项目负责人 Julie Forman-Kay 博士和 Forman-Kay 实验室的博士后研究员 Iva Pritišanac 博士,他们协助王找到了 ASIC 上谷氨酸的结合位点。
这项研究由 SickKids 的加拿大卫生研究院 (CIHR)、加拿大自然科学与工程研究委员会 (NSERC) 和加拿大研究主席计划资助。
来源:英国儿童医院
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