作者：宗華發(fā)布日期：2019-01-11
上世紀80年代，上千名伊朗人因暴露于伊拉克軍隊釋放的神經(jīng)毒劑沙林和托賓而死亡。在近些年的戰(zhàn)爭和恐怖襲擊中，類似化學物質(zhì)被用于對付士兵和平民。如今，研究人員報告了一種或許能長效對抗這些制劑的新療法。盡管該療法僅在嚙齒類動物中得到測試，但一些科學家表示，它或許有一天能使暴露于這些致命化學武器的人免于長久大腦損傷或死亡。
像沙林一樣的神經(jīng)毒劑屬于一類被稱為有機磷酸酯的化學物質(zhì)。盡管其中一些化合物以很低的濃度廣泛用作殺蟲劑，但這些神經(jīng)毒劑具有高度致命性，因為它們能通過呼吸道、眼睛或者皮膚迅速進入體內(nèi)。一旦進入細胞內(nèi)部，它們會抑制一種重要的酶。這種酶的正常功能是分解乙酰膽堿—— 一種幫助肌肉收縮的神經(jīng)遞質(zhì)。當過多乙酰膽堿累積時，受害者會經(jīng)歷劇烈的肌肉痙攣并最終停止呼吸。
目前市面上的解毒劑必須被盡快服用。盡管它們能幫助緩解中毒癥狀，但并非直接作用于神經(jīng)毒劑。于是，研究人員一直試圖研制預防性的“清除”分子。一旦暴露于神經(jīng)毒劑，這些分子能尋找并降解它們。但這種“生物清道夫”僅能為各種實驗室動物提供短暫的保護，而且并未獲得美國食品和藥物管理局批準。
在最新研究中，華盛頓大學的研究人員嘗試了一種新方法。他們將一種被稱為OPH的有機磷酸酯靶向酶包裹在靈活的聚合物凝膠涂層中。最終獲得的是納米大小的顆粒物。它們能不被免疫系統(tǒng)探測到，而且比單獨的酶在體內(nèi)待的時間更長。在暴露于神經(jīng)毒劑前服用時，這些納米顆粒成功地將化學物質(zhì)從血流中清除。
接受了單次注射“納米清道夫”的小鼠，在暴露于有機磷酸酯5天的時間里能完全對抗這種神經(jīng)毒劑且未出現(xiàn)副作用。在接受治療的豚鼠中，“納米清道夫”保護這種動物8天免受多次沙林注射的侵害。該團隊在日前出版的《科學—轉(zhuǎn)化醫(yī)學》雜志上報告了這一發(fā)現(xiàn)。
團隊成員之一、化學工程師Shaoyi Jiang表示，這種“納米清道夫”在很大程度上可當作人類疫苗使用。他認為，如果該療法得到優(yōu)化，其提供的保護可能持續(xù)數(shù)周，甚至幾個月。
未參與該研究的紐約大學蛋白質(zhì)工程師Jin Montclare表示，此前的“生物清道夫”在體內(nèi)待的時間不夠久，以至于無法提供保護。又或者，它們激發(fā)身體的免疫系統(tǒng)用抗體中和解毒劑。而最新研究看上去避開了這兩種顧慮。
未參與此項工作的密西西比州立大學毒理學家Janice Chambers認為，這種神經(jīng)毒劑“納米清道夫”對暴露于化學武器風險較高的人群最實用，比如士兵或者進入受污染區(qū)域的現(xiàn)場急救員。不過，Chambers表示，該療法對于防護諸如恐怖襲擊等短時間攻擊可能沒有用處。“當你暴露于毒劑中并且表現(xiàn)出震顫或痙攣跡象時，再接受這種療法已經(jīng)太晚了。”
論文作者稱，該療法還能幫助保護同特定殺蟲劑有接觸的人群。世界衛(wèi)生組織的數(shù)據(jù)顯示，含有機磷酸酯的殺蟲劑每年導致發(fā)展中國家的20萬人因中毒死亡。
下一步，研究人員計劃測試這種“納米清道夫”的威力可在猴子身上持續(xù)多久。他們還將研究能否施加多劑量。此后，將需要開展臨床試驗以測試這種療法對人體的安全性。
來源：中國科學報
