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格莱斯顿研究所的科学家们开发了一种药物，可以模仿低氧呼吸的效果。在患有Leigh综合征（最常见的儿童线粒体疾病）的小鼠中，HypoxyStat药物延长了3倍以上的寿命，并逆转了脑损伤和肌肉无力，即使是在疾病晚期服用也是如此。
对普通人来说，生活在高海拔地区——那里的氧气比海平面少，对健康有好处，从降低心脏病的发病率到提高耐力。但对于那些天生患有遗传性线粒体疾病的人来说，他们很少能活过童年，像山顶上的低氧空气可能是救命的，可能会延长他们的寿命，消除他们的症状。
现在，格莱斯顿研究所的科学家们已经开发出一种药物，可以模仿低氧呼吸的效果。在患有Leigh综合征（最常见的儿童线粒体疾病）的小鼠中，HypoxyStat药物延长了3倍以上的寿命，并逆转了脑损伤和肌肉无力，即使是在疾病晚期服用也是如此。
发表在《细胞》杂志上的这项新研究的资深作者、格拉德斯通研究员Isha Jain博士说：“对每个患有这种疾病的病人来说，搬到山上是不现实的。”“但这种药物可能是一种可控且安全的方式，可以将同样的益处应用于患者。”
HypoxyStat中使用的化合物是与总部位于南旧金山的Maze Therapeutics合作确定的。格拉德斯通的研究小组目前正在探索第二代HypoxyStat，以实现临床翻译。
防止氧气过载
利氏综合征是一种罕见的遗传性疾病，其原因是线粒体（细胞中利用氧气产生能量的部分）不能有效地工作，导致组织内未使用的氧气堆积。虽然身体需要氧气来维持生存，但这些高水平的氧气会迅速破坏和杀死细胞。
2016年，Jain是一个研究小组的成员，该小组表明，呼吸低氧空气，相当于海拔4500米（或14764英尺）的空气，可以治疗小鼠的Leigh综合征。这种疗法之所以有效，是因为吸入肺部并输送到器官的氧气减少了，有缺陷的线粒体不会不堪重负，过量的氧气也不会积累。
“对于Leigh综合症和相关疾病，不仅仅是能量消耗的问题，还有氧气的积累，”Jain解释说，“这是供需不匹配。所以，如果你能降低氧气供应，你就能解决这种不匹配。”
Jain的实验室开始寻找一种方法，在不需要低氧空气的情况下，对人体产生同样的降氧效果。他们把重点放在血红蛋白上，这种分子在血液中携带氧气并将其输送到组织中。
格莱斯顿大学的研究助理、这项新研究的第一作者Skyler Blume说：“如果你能有效地控制血红蛋白与氧气的结合，你就能改变它向组织输送的方式。”“虽然这可能违反直觉，但我们想要一种能让血红蛋白与氧气结合得更紧密的药物。这意味着它不能被输送到组织中，它们的含氧量比平时低。”
通过Maze Therapeutics， Jain和Blume搜索了已发表的科学文献，确定符合这一描述的化合物，最终找到了他们现在称之为HypoxyStat的化合物。
一颗药丸，前景光明
HypoxyState是一种重新用途的化合物，最初设计用于镰状细胞性贫血的不相关适应症。研究人员表示，这种药物使血红蛋白与氧气的结合更紧密，降低了输送到组织的氧气量。
研究小组对患有利氏综合征的小鼠在生命早期每天服用低氧盐，这通常是疾病症状开始出现的时候。结果，这些小鼠不再出现脑部病变，不再表现出肌肉无力或协调性丧失，寿命延长了三倍多。
值得注意的是，即使小鼠在年老时才开始服用这种药物，并且主要症状已经出现，包括大面积的脑损伤、行为障碍和长期的低体温，这种药物也有类似的效果。这种化合物可以逆转大脑、肌肉和行为症状。
Blume说：“这种药物不仅阻止了疾病的发展，而且实际上逆转了它。我们知道吸入低氧是正确的，我们能够在很大程度上概括它。”
研究人员说，HypoxyStat最终可能会在利综合征以外的疾病中发挥作用，包括其他线粒体疾病，以及低氧已被证明有益的普通大脑和心血管疾病。他们还指出，可以开发出其他药物，以相反的方向操纵血红蛋白，向组织输送更多的氧气。
Jain说：“基于气体的疾病疗法确实是独一无二的，能够将它们装进药物是一个新的、不同寻常的概念。我们很高兴看到这一有前途的战略将把我们带向何方。”
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