Nature子刊:一种非常有效的抗凝血策略

【字体: 时间:2024年05月15日 来源:AAAS

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  大自然赋予了蜱虫、蚊子和淋洗剂一种快速行动的方式,当它们从宿主身上榨取食物时,可以防止血液凝固。现在,杜克大学的一个研究小组利用了这种方法的关键,将其作为一种潜在的抗凝血剂,可以在血管成形术、透析护理、手术和其他程序中作为肝素的替代品。

  

大自然给了蜱虫、蚊子和淋洗剂一种快速的方法,当它们从宿主身上榨取食物时,可以防止血液凝固。 

现在,杜克大学的一个研究小组利用了这种方法的关键,将其作为一种潜在的抗凝血剂,可以在血管成形术、透析护理、手术和其他程序中作为肝素的替代品。 

研究人员在《自然通讯》杂志上发表了一篇文章,描述了一种模拟吸血动物唾液中化合物作用的合成分子。重要的是,这种新分子也可以迅速逆转,使治疗后需要时恢复凝血。 

杜克大学医学院外科、细胞生物学、神经外科、药理学和癌症生物学教授、资深作者Bruce Sullenger博士说:“生物学和进化多次发现了一种非常有效的抗凝血策略。”“这是一个完美的模式。”

 Sullenger和他在杜克大学和宾夕法尼亚大学的同事们——包括主要作者,Sullenger实验室的成员Haixiang Yu博士——从观察到所有吸血生物进化出类似的系统来抑制血液凝固开始。它们唾液中的抗凝剂通过双管齐下的过程,结合到宿主血液中某些凝血蛋白的表面,并进入蛋白质的核心,在血餐期间暂时灭活凝血。 

吸血生物在参与凝血的20多个分子序列中针对不同的蛋白质,但研究小组集中在工程分子上,以人类血液中的凝血酶和Xa因子为目标,实现了对这些蛋白质的双重作用抗凝血功能。 

下一个挑战是设计一种逆转这一过程的方法——这对临床应用至关重要,可以确保人们不会出血。随着激活机制的完全阐明,研究人员能够逆向工程一种解毒剂,迅速恢复凝血。 

Yu说:“我们相信这种方法对病人来说更安全,产生的炎症也更少。” 

另一个优点是它是一种合成分子,不像过去100年的临床标准肝素。肝素是从猪肠中分离出来的,需要大规模的农业基础设施,这会产生污染和温室气体。 

“这是我新激情的一部分——改进控制血液凝固的药物来帮助病人,同时也从气候的角度负责,”Sullenger说。“医学领域开始意识到这是一个大问题,我们需要找到用动物来制造药物的替代品。” 

除了Sullenger和Yu,研究作者还包括Shekhar Kumar, James W. Frederiksen, Vladimir N. Kolyadko, George Pitoc, Juliana Layzer, Amy Yan, Rachel Rempel, Samuel Francis和Sriram Krishnaswamy。 

该研究得到了美国国立卫生研究院的资助(P01-HL139420, 23POST1018721)。杜克已经提交了凝血酶和Xa因子EXACT抑制剂的专利申请;Sullenger和Yu被列为发明家。

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