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新蛋白质比血红蛋白更好地结合一氧化碳

  它是看不见的,无味的 - 致命的:世界上没有其他毒药可以一氧化碳。问题:迄今为止缺少有效的解毒剂。现在已经发生了变化:美国研究人员开发出一种蛋白质,可有效快速地结合致命气体,将红细胞回空气中。小鼠已经使研究人员免于安全死亡。

  在我们正常的呼吸空气中,一氧化碳(CO)以微小的比例存在,仅占空气量的十分之几 - 幸运的是。因为这种气体是一种非常有效的呼吸道毒药。如果它通过肺部到达血液,它会与血液色素血红蛋白结合。因为它对血红蛋白的亲和力比氧气高得多,所以一氧化碳会排出重要的呼吸气体。结果,血液很少或没有氧气进入器官 - 我们内部窒息。特别高的是在重烟道火灾,通风不良的炉子和某些工业过程中发生此类CO中毒的风险。问题是:“虽然一氧化碳是全球中毒的最常见原因,但我们仍然没有有效的解毒剂”

  到目前为止,唯一的治疗方法是在高压舱中尽快制造有毒的人,并在那里用100%的氧气给他通风。然后呼吸气体的高压供应过度逐渐取代血红蛋白中的一氧化碳。然而,从血液中去除一半的CO只需要一个多小时 - 在许多情况下,它太长了,以防止永久性甚至致命的CO中毒效应。因此,格拉德温和他的同事一直在寻找一种能够更快地从血红蛋白中解决一氧化碳和更有效的方法。他们在血红蛋白的身体亲属中找到了他们所寻找的东西,血红蛋白是在大脑中风期间的。“在研究这种蛋白质时,我们发现了中一氧化氮和一氧化碳的游离结合位点,”研究人员报告说。“这和观察到这种神经球蛋白对CO的高亲和力表明这种物质的突变体非常适合作为CO收集器。”

  研究人员随后开发出一种突变形式的神经红蛋白,受洗的Ngb H64Q,并在红细胞培养和小鼠体内测试其作为CO中毒解毒剂的有效性。它表明:“H64Q与一氧化碳的结合比血红蛋白高约500倍,”Gladwin报道。这使得血红蛋白结合的CO比纯氧快1200倍。“一氧化碳不会继续阻断红细胞,而是与蛋白质结合,使其无害。在小鼠试验中也了这一点:如果动物于非剂量的CO气体,只需要23秒就可以从血液中除去一半的一氧化碳 - 纯氧需要74分钟。当小鼠接受剂量的CO气体不到5分钟,然后在注射Ngb H64Q后立即接受,它们的存活率不到90%。也是正面的:正如研究人员报告的那样,小鼠用尿液排出了神经红蛋白,似乎没有任何毒副作用。

  根据格拉德温及其同事的说法,这种蛋白质可能成为致命的CO中毒解毒剂的有希望的候选者。然而,仍需要在进一步的测试中测试Ngb H64Q是否对人类无害并且具有类似的有效效果。研究人员说:“但一旦获得批准,这种解毒剂可以在紧急情况下由救援人员迅速直接管理,在几分钟内从血液,器官和组织中清除有毒气体。”通过运输到下一个压力室的许多中毒者的致命将被消除。科学家希望能够在未来几年内进行人类神经红蛋白的首次临床试验。

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