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缺氧在线粒体疾病中的治疗作用

发表于 2017-07-28

缺氧在线粒体疾病中的治疗作用,新的研究建立在同一个团队以前的工作之上。在之前的研究中,研究人员使用Leigh综合征的传统小鼠模型 - 将所谓的Ndufs4基因敲除的小鼠放置在只有11%氧气的环境中。这相当于海平面上发现的大约一半。

Ndufs4基因编码一种蛋白质,其是线粒体复合物1-关键的蛋白质,其是线粒体呼吸链的一部分的酶复合物。

研究人员发现缺氧环境显着降低了Leigh综合征的典型症状,延长了啮齿动物的生存期。

相比之下,氧气水平高于正常水平的环境在动物模型中过早死亡,但对正常健康动物没有影响。

在新研究中,该小组的目的不仅在于更好地了解不同氧含量对这种小鼠模型的影响,而且还要检查缺氧的实际应用是否可以复制以前研究的结果。

连续缺氧反转小鼠Leigh综合征

新研究显示,随着时间的推移,脑损伤的程度随着氧气的水平而变化。

总体而言,已经用缺氧治疗的小鼠平均生活了270天,而生活在21%氧气环境中的小鼠平均存活了58天。

成像研究表明,在具有11%氧气的环境中,Ndufs4敲除小鼠在250天龄时没有脑损伤。相比之下,在吸入21%氧气的小鼠中,病变早在60天就开始出现。

此外,吸入55%氧气的小鼠很快就死于肺水肿,并且在脑的嗅球中有病变。

令人惊讶的结果是,缺氧治疗似乎也扭转已经存在的损害。老鼠大脑中的病变在切换到低氧环境并在那里停留一个月后就消失了。

该小组还试图将已经安置在11%氧气环境中的脑损伤迹象移动到21%的环境中,但这导致疾病进展和最终死亡。这表明治疗需要持续。

研究人员在工作中寻找更多的实际缺氧治疗

MGH分子生物学系的Vamsi Mootha博士是本文的共同资深作者。她对这些结果发表了看法:

“我们非常惊讶和高兴地发现,我们实际上可以逆转晚期疾病,我不认为有人认为这些神经系统疾病是可逆的[...]这是我们探索中非常重要的下一步的这种神经变性疾病缺氧的治疗潜力。“然而,研究人员指出,他们的待遇不切实际。作者认为,11%的氧气含量与在非常高的海拔高度相似,而且这种氧气水平的持续治疗肯定不会很舒服。

未来,Mootha和团队希望了解缺氧益处背后的分子机制,以便他们能够提出更实际的治疗方法,保护大脑并逆转脑损伤。

“我们还在努力尝试并确定其他可能有效的其他更实用的缺氧方案,”Mootha说。“我们的愿景是能够为病人及其家属提供治疗,不仅停止治疗疾病,但我们仍然只在动物模型中工作,我们还没有,但是我们已经在甲板上推动这一概念向前发展。“

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