科学家正在设计一种新型的药物,可以模仿“山地空气”中呼吸的生理益处。
每日药物提供的连续低氧可以证明对患有认真的人挽救生命代谢疾病,就像利综合症一样。
据来自Gladstone Institutes,加利福尼亚大学旧金山大学和制药公司Maze Therapeutics的一支美国团队报道,这种称为Harpoxystat的新医学延长了小鼠的寿命,其大脑中的氧气过多。
在他们的概念验证实验中,该药物即使在神经退行性的后期给小鼠时也起作用,在神经退行性的后期,大脑病变广泛,有些动物处于死亡的边缘。先进的损害被逆转,运动,肌肉无力和协调丧失得到了改善。

利综合症是一种罕见的,进行性疾病,线粒体不能足够快地使用人体的氧气。组织中的氧气积聚会导致损伤并最终导致细胞死亡。利综合症的孩子经常死亡在生命的头几年内。只有大约20%的年龄达到20岁。
通常,除2%吸入的氧气最终出现在人体的线粒体中 - 由于能够将氧气用于能量生产,因此被称为细胞的“动力体”。但是在高海拔地区,身体移动,使氧气为不那么容易交付从血液到组织。

在开创性的2016年实验研究人员发现,对于利格综合征的小鼠模型,生活在低氧环境中,不仅可以防止脑损伤。它也逆转了它。对小鼠的进一步研究2017和2019确认了这些显着的结果。
目前尚不清楚患有利综合症的人是否以相同的方式对低氧环境做出反应。但是来自加利福尼亚大学旧金山大学(UCSF)的生物化学家Isha Jain及其同事已经在探索一种方法来模仿药物效果。
与某些运动员在高空活动训练时所做的那样,与某些运动员所做的那样,一种诱使身体发挥作用的药物,就像在山上一样高,几乎整天都可以工作,使一个人可以自由地进行通常业务,内部或外部。
“对于每位患有这种疾病的患者搬到山上的患者都是不切实际的,”说Jain是所有三篇论文以及当前研究的作者。
“但是,这种药物可能是一种受控且安全的方法,可以对患者应用相同的好处。”
Jain以前是Maze Therapeutics的顾问,他赞助了这项低氧stat研究,她拥有与缺氧治疗有关的专利。
她和她的同事假设,通过使红细胞在血液中携带更多的氧气,,将减少到人体组织中的氧气量。
在2017年,研究人员成立一种称为GBT-440或Voxelotor的药物,可增加红细胞蛋白血红蛋白与氧气结合的亲和力。
当Jain和她的团队由生物化学家Skyler Blume领导,将人类红细胞与GBT-440孵育时,他们注意到细胞对血红蛋白的亲和力增加了75%。
对他们的结果鼓舞,研究人员发现了另一种像GBT-440这样的化合物,并将其命名为Hypoxystat。
用低氧基质治疗的Leigh综合征的小鼠显示出脑损伤的显着降低,这在下面的图像中显示了病变的绿色标记。

即使在疾病的后期,这种药物的每日剂量也大大延长了小鼠的寿命,并逆转了大脑的广泛损害。
“这种逆转晚期病理学的能力将低氧基质和相关化合物定位为有前途的线粒体疾病治疗候选,在这种候选中,早期诊断和干预通常具有挑战性。”总结。

研究团队现在正在探索第二代版本的Hypoxystat,可以更好地转化为灵长类动物模型或人类。
“基于气体的疾病疗法确实是独一无二的,能够将它们装在毒品中是一个新的,不寻常的概念,”说贾恩。 “我们很高兴看到这种有前途的策略将我们带到哪里。”
该研究发表在细胞。