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光敏细菌让小鼠远离心脏病 或可用于人类疗法

作者: 责任编辑:李雪琪 2017-06-19 09:50:25 来源: 中国科学报

当一次心脏病发作时,血液不再流入心脏的某个部分,导致组织缺氧进而杀死心肌细胞。

长期以来,科学家一直在猜测,如果他们能为这些心肌细胞提供紧急的氧气供应,直到外科医生通过冠状动脉搭桥手术恢复血流,心脏组织的一些永久性损伤便能够避免,从而保护心脏功能。

如今,一项研究利用老鼠尝试了一种创新的方法——利用能够进行光合作用的细菌感染心脏,从而可以在暴露于光照下时自然产生氧气。

这项技术对于保护啮齿类动物心脏功能是很有效的,然而专家指出,作为一种人类治疗方法,它的落实还有很大的障碍。

“这是一个迷人、激进的想法,我很高兴它得到了测试。”美国纽约西奈山医院心脏病专家Hina Chaudhry说,“但是从小动物到人类身上还有一段很长的路要走。如果我是一个打赌的人,我打赌它最终不会得到转化。”

这项研究所使用的细菌是细长聚球藻,像植物一样,这种细菌也能够通过光合作用将光转化为能量,同时将二氧化碳和水转化为氧气。它在生物工程师当中可谓众所周知,他们中的一些人正在研究将其作为一种工具提高生物燃料生产或作为一种模式生物研究昼夜节律。

为了搞清这些微生物能否为组织提供急需的氧气,加利福尼亚州帕洛阿尔托市斯坦福大学的研究人员用这种细菌感染了大鼠的心脏肌肉,然后通过打开胸腔并阻断器官的主要供血动脉从而诱发了一次心脏病。

研究人员把动物的心脏暴露在实验室的自然光下,随后细菌就开始工作,结果在心脏病发作10分钟后,组织的氧含量增加了25倍。

研究发现,在心脏病发作45分钟后,被细菌感染的小鼠心脏比那些没有感染细菌但同样发病的小鼠心脏多泵入了大约60%的血液,同时比那些感染了细菌但仍留在黑暗中的老鼠多泵入了30%的血液。

科学家在6月14日出版的《科学进展》杂志上报告了这一研究成果。他们在论文中写道,在人类身上,当心脏病发作后保留尽可能多的心脏功能“将具有深远的临床意义,很可能代表了一个健康病人和一个患有心力衰竭病人之间的差异”。

同时,基于在第一周恢复期间从大鼠体内采集的血液样本,研究小组发现没有证据表明细菌正在传播或造成任何不良影响,此外这种细菌也不是一种人类病原体。

但是Chaudhry指出,这项技术在人体内的工作方式存在着很大障碍。她说,其中人类比老鼠生有更厚的心肌,所以光线不可能足够深入从而到达细菌。

Chaudhry同时也质疑研究人员报告的细菌是无害的说法,声称他们对啮齿类动物免疫反应的调查是“肤浅和草率的”。

心脏病是一类比较常见的循环系统疾病。循环系统由心脏、血管和调节血液循环的神经体液组织构成,循环系统疾病也称为心血管病,包括上述所有组织器官的疾病,在内科疾病中属于常见病,其中以心脏病最为多见,能显著地影响患者的劳动力 。(赵熙熙)

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