药物化学家开发成像工具来瞄准退行性疾病
根据哈佛神经发现中心的数据，阿尔茨海默氏症和帕金森症等神经退行性疾病影响着超过640万美国人。随着人口老龄化，这一数字可能会在未来30年翻一番，除非医学研究人员弄清楚细胞和分子水平上发生了什么，并开发出治疗或预防这些令人衰弱的疾病的方法。bob88体育平台登录
衰老和氧化应激药理学教授关向明表示，这些都是罪魁祸首，但挑战在于确定哪些细胞，甚至是亚细胞结构受到了影响。这位药物化学家正在开发成像技术，以帮助研究人员确定可能导致退行性疾病发生的原因。
追踪人体的天然抗氧化剂
关教授解释说，被称为硫醇的有机分子在保护身体免受氧化应激方面发挥着重要作用。这些存在于细胞内外的抗氧化剂可以抵消维生素d的作用活性氧分子被称为自由基它们与氧化应激有关。自由基会破坏正常的细胞功能。
“硫醇在氧化应激过程中被消耗，所以我们看到硫醇水平较低，”Guan说。“因此，硫醇的水平被用作反映是否存在氧化应激的指标之一。”
关教授解释说，例如，饮酒会损害肝脏。硫醇可以抑制酒精的毒性作用，但一旦它们被消耗殆尽，身体就无法自我保护。同样，神经细胞的损伤会导致退化性疾病比如帕金森症和多发性硬化症。
改进分析工具
通过美国国立卫生研究院近80万美元的拨款，关和他的团队开发了第一种可以测定完整活细胞中硫醇水平的成像试剂。以前测定硫醇浓度的方法需要破坏细胞和组织。
他说:“我们发现了一种化合物，它可以通过特定类型的化学反应定量地确定活细胞中的硫醇密度。”在硫醇存在的情况下，这种化学物质会发出荧光——硫醇含量越高，荧光就越强。荧光减弱意味着为了保护细胞而消耗了硫醇，这意味着细胞更容易受损。
在获得美国国立卫生研究院为期三年的327,500美元资助后，Guan希望开发出能够选择性地显示亚细胞结构中硫醇密度的试剂，特别是细胞核和线粒体。
“这些都是至关重要的亚细胞器官，”Guan说，并将细胞线粒体的功能与心脏的功能进行了比较。
此外，细胞核含有DNA，它可以被氧化应激改变。
“硫醇在细胞内的分布并不均匀，”他说。
bob88体育平台登录医学研究人员现在使用离心机分离亚细胞结构，因为它们的重量不同。Guan指出，通过这种离心方法可以确定线粒体中的硫醇浓度，但不能确定线粒体内硫醇的分布和密度。
此外，“由于在分离过程中硫醇会泄漏，因此无法准确测定细胞核中的硫醇水平。”
亚细胞结构检查
在处理与年龄相关的退行性疾病时，关说，“有很多未知因素。”如果关和他的团队成功了，科学家们将有一个分析工具来监测亚细胞结构中的硫醇如何影响变性。
例如，如果研究人员在阿尔茨海默症症状发作前发现线粒体硫醇显著减少，Guan解释说，“也许我们可以找到一种方法将硫醇输送到线粒体中，以防止或减缓这种情况。”
此外，科学家们可以使用这种分析工具来确定干预措施是否保护了亚细胞结构，Guan指出。他希望开发出一种安全到足以用于诊断成像的无毒试剂，比如核磁共振成像。
