研究人员发现了一种机制可以为缺氧所致的脑损伤提供新的治疗方法

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在一项令人惊讶的发现中，马萨诸塞州总医院(MGH)的研究人员发现了一种保护大脑免受缺氧影响的机制，缺氧是一种潜在的致命缺氧。他们报告了这个偶然的发现自然通讯可以帮助开发中风的治疗方法，以及心脏骤停引起的脑损伤等疾病。
然而，这项研究从一个非常不同的目标开始，资深作者Fumito Ichinose博士博士解释说，他是MGH麻醉、危重护理和疼痛医学系的主治医生，也是危重护理研究麻醉中心的首席研究员。 Ichinose和他的团队的一个重点领域是开发诱导悬吊动画的技术，也就是将人类的重要功能暂时搁置起来，并在稍后“唤醒”他们的能力。这种状态与熊和其他动物在冬眠期间所经历的相似。 Ichinose认为，安全诱导悬吊的能力可能具有重要的医学应用价值，比如在找到有效的治疗方法之前，暂停治疗不治之症患者的生命过程。它还可以让人类在太空中进行长途旅行(这在科幻小说中经常被描述) 。
2005年的一项研究发现，吸入一种叫做硫化氢的气体会导致小鼠进入一种悬吊状态。硫化氢具有臭鸡蛋的气味，有时被称为“下水道气体” 。哺乳动物大脑中的缺氧会导致硫化氢的产生增加。当这些气体在组织中积聚时，硫化氢就会停止神经元的能量代谢，导致神经元死亡。缺氧是缺血性中风的一个特征，也是最常见的中风类型，以及对大脑的其他伤害。
在自然通讯Ichinose和他的研究小组最初开始研究小鼠在较长时间内反复接触硫化氢时会发生什么。一开始，老鼠进入了一种暂停--像动画一样的状态--它们的体温下降了，而且它们是静止的。 “但是，令我们惊讶的是，老鼠很快就对吸入硫化氢的影响产生了耐受性， ”Ichinose说。 “到第五天，它们的行为正常，不再受硫化氢的影响。 ”
有趣的是，那些对硫化氢产生耐受能力的小鼠也能够忍受严重的缺氧。什么能保护这些老鼠免受缺氧？Ichinose的研究小组怀疑，大脑中代谢硫化物的酶可能是造成这一问题的罪魁祸首。他们发现，一种叫做硫化物的酶--醌氧化还原酶(Quone氧化还原酶， Sqor)--在小鼠连续几天吸入硫化氢时，大脑中的含量会上升。他们假设Sqor在耐缺氧方面起着一定的作用。
这一假设在本质上有强有力的证据。例如，众所周知，雌性哺乳动物比雄性哺乳动物更能抵抗缺氧的影响，而前者的Sqor水平更高。当女性Sqor水平被人为降低时，她们更容易受到缺氧的影响。 (雌激素可能是观察到的Sqor增加的原因，因为当雌性哺乳动物的产生雌激素的卵巢被切除时，就失去了对缺氧不利影响的保护。 )更有甚者，一些冬眠动物，如十三排地松鼠，对低氧有很强的耐受性，这使得它们能够在冬天身体新陈代谢减缓时存活下来。一只典型的地松鼠的大脑比一只类似大小的大鼠的大脑有100倍多的Sqor 。然而，当Ichinose和他的同事“关闭”Sqor在松鼠大脑中的表达时，他们对缺氧的保护就消失了。