作者：宗華發(fā)布日期：2019-01-11
上世紀(jì)80年代，上千名伊朗人因暴露于伊拉克軍隊(duì)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(xué)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(xué)家表示，它或許有一天能使暴露于這些致命化學(xué)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(jī)磷酸酯的化學(xué)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?yàn)樗鼈兡芡ㄟ^呼吸道、眼睛或者皮膚迅速進(jìn)入體內(nèi)。一旦進(jìn)入細(xì)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(dāng)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(yù)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(shí)驗(yàn)室動物提供短暫的保護(hù)，而且并未獲得美國食品和藥物管理局批準(zhǔn)。
在最新研究中，華盛頓大學(xué)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(jī)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(dú)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(xué)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(jī)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(hù)這種動物8天免受多次沙林注射的侵害。該團(tuán)隊(duì)在日前出版的《科學(xué)—轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》雜志上報告了這一發(fā)現(xiàn)。
團(tuán)隊(duì)成員之一、化學(xué)工程師Shaoyi Jiang表示，這種“納米清道夫”在很大程度上可當(dāng)作人類疫苗使用。他認(rèn)為，如果該療法得到優(yōu)化，其提供的保護(hù)可能持續(xù)數(shù)周，甚至幾個月。
未參與該研究的紐約大學(xué)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(hù)。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(xiàng)工作的密西西比州立大學(xué)毒理學(xué)家Janice Chambers認(rèn)為，這種神經(jīng)毒劑“納米清道夫”對暴露于化學(xué)武器風(fēng)險較高的人群最實(shí)用，比如士兵或者進(jìn)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(hù)諸如恐怖襲擊等短時間攻擊可能沒有用處。“當(dāng)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(hù)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(jī)磷酸酯的殺蟲劑每年導(dǎo)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(yàn)以測試這種療法對人體的安全性。
來源：中國科學(xué)報
