Nature：日常水果中的天然保健物质

　　

生物通报道  根据一项在小鼠身上完成的新研究的结果，科学家们发现了存在于某些日常水果中的化学物质可以帮助重要器官避免心脏病发作或中风后的长期损伤。现在，研究人员希望这些化学物质将为开发出新型的注射用药物，来防止心脏病发作及中风引起的长期损害提供一个起点（延伸阅读：Nature发布p53惊人发现：踩下细胞变身的开关 ）。

在心脏病发作或中风过程中，血凝块可导致心脏或大脑缺血和缺氧。当血凝块脱落，血液流回到心脏或大脑中时可引起进一步的损伤。然而直到现在，也都还不清楚血流返回是如何启动这种损伤的。

在发表于11月5日《自然》（Nature）杂志上的论文中，英国医学研究理事会（MRC）线粒体生物学部门、MRC癌症部门以及剑桥大学的科学家们，第一次发现是由于一种叫做琥珀酸（succinate）的化学物质累积引起了这种损伤。当糖类和脂肪被分解释放出能量储存于体内时，琥珀酸就会自然出现在机体中。

研究表明，当血流受限时器官内的琥珀酸会累积到异常高的水平。当血流返回时，随着血液涌入到缺氧组织中过度累积的琥珀酸会与氧相互作用。这会导致释放出一些破坏性的分子，这些分子可与器官内的肌细胞反应，损伤它们。

在心脏病发作后的数月或数年里，这种损伤最终可能导致心力衰竭——这种令人虚弱的疾病会使得人们无法完成如自己洗澡或爬楼梯等日常的事物。

利用小鼠开展研究，研究人员采用一种叫做代谢物组学（metabolomics）的技术，通过检测心脏病发作和中风前后一些重要器官中的一系列不同的化学物质，鉴别出琥珀酸增高。重要的是，研究人员发现在血流恢复时给予一种叫做丙二酸酯（malonate esters）的简单化合物，就可以减少小鼠和大鼠的器官损伤。丙二酸酯可以阻止琥珀酸累积以及破坏性分子的释放。

丙二酸酯很便宜，很容易获得，其天然存在于如草莓、苹果和葡萄等水果之中，只是其量未高到有益效应的水平。

这些研究结果还可能对肾脏、肝脏和心脏等器官移植手术产生影响，当这些器官与移植患者的血流连接后都会受到损伤。

论文的共同作者、来自MRC线粒体生物学部门的Michael Murphy博士说：“这项研究解释了在心脏病发作或中风后恢复血流的最初几分钟内器官损伤发生的机制，以及重要的是如何防止这种损伤。”

“我们采用了存在于苹果和葡萄等日常水果中，以往从未被怀疑具有治疗作用的简单化学物质。令人惊讶地是，这些化学物质能够很好地起作用。”

论文的另一位共同作者、来自剑桥大学临床药理学部的Thomas Krieg博士说：“现在我们知道心脏病发作和中风后器官损伤的具体原因，我们可以开始开发出一些有效的药物来治疗这些疾病的严重后效应。”

“当前还没有常规性药物来阻止这一损伤原因。但我们的研究表明了，一类简单的、廉价的化合物可显著改善心脏病发作或中风患者的结局。我们现在希望进一步开发这项研究，在5-10年内促成一种有效的治疗方法。”

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Ischaemic accumulation of succinate controls reperfusion injury through mitochondrial ROS

Ischaemia-reperfusion injury occurs when the blood supply to an organ is disrupted and then restored, and underlies many disorders, notably heart attack and stroke. While reperfusion of ischaemic tissue is essential for survival, it also initiates oxidative damage, cell death and aberrant immune responses through the generation of mitochondrial reactive oxygen species (ROS)1, 2, 3, 4, 5. Although mitochondrial ROS production in ischaemia reperfusion is established, it has generally been considered a nonspecific response to reperfusion1, 3. Here we develop a comparative in vivo metabolomic analysis, and unexpectedly identify widely conserved metabolic pathways responsible for mitochondrial ROS production during ischaemia reperfusion……