一氧化碳泡沫能帮助对抗炎症吗?
众所周知，一氧化碳是一种潜在的致命气体。然而，在小剂量的情况下，它也有有益的品质:它已被证明可以减少炎症，并有助于刺激组织再生。
由麻省理工学院、布莱根妇女医院、爱荷华大学和贝斯以色列女执事医疗中心领导的一组研究人员现在设计了一种新颖的分娩方式一氧化碳对身体有益，同时避免了潜在的危害。受到分子烹饪技术的启发，他们将碳一氧化碳变成稳定的泡沫，可以输送到消化道．
在一项对小鼠的研究中，研究人员表明，这些泡沫可以减少结肠炎症，并有助于逆转炎症急性肝衰竭是对乙酰氨基酚过量引起的。这项新技术，今天在a科学转化医学研究人员说，纸也可以用来输送其他治疗性气体。
“输送气体的能力为我们如何看待治疗开辟了全新的机会。我们通常不认为气体是一种口服(或直肠给药)的治疗方法，所以这为思考我们如何帮助患者提供了一种令人兴奋的新方式，”麻省理工学院机械工程卡尔·范·塔塞尔职业发展助理教授、布里格姆妇女医院的胃肠病学家乔瓦尼·特拉韦尔索说。
特拉弗索和哈佛医学院和贝斯以色列女执事医疗中心的外科教授里奥·奥特拜因是这篇论文的资深作者。主要作者是詹姆斯·伯恩，爱荷华大学的内科科学家和放射肿瘤学家(以前是麻省总院布里格姆/达纳·法伯放射肿瘤学项目的住院医师)，以及麻省理工学院科赫综合癌症研究所的研究附属机构;大卫·加洛(David Gallo)是贝斯以色列女执事的研究员;以及布莱根妇女医院的研究工程师汉娜·博伊斯。
泡沫运输
自20世纪90年代末以来，奥特拜因一直在研究低剂量一氧化碳的治疗效果。这种气体已被证明具有预防移植器官排斥反应、减少肿瘤生长、调节炎症和急性组织损伤的有益作用。
当吸入高浓度一氧化碳时，一氧化碳会与血液中的血红蛋白结合，阻止身体获得足够的氧气，这可能导致严重的健康影响，甚至死亡。然而，奥特拜因说，在低剂量时，它有减少炎症和促进组织再生等有益效果。
他说:“多年来，我们已经知道，当一氧化碳作为吸入气体时，它对各种疾病的病理都有有益的影响。”“然而，在临床中使用它一直是一个挑战，因为有许多与安全和可重复性管理有关的原因卫生保健工作者’这导致人们想要寻找其他方法来管理它。”
几年前，特拉弗索和奥特拜因是由前麻省理工学院博士后、这项新研究的作者克里斯托弗·斯泰格尔介绍认识的。特拉韦尔索的实验室专门研究将药物输送到胃肠道的新方法。为了解决输送气体的挑战，他们想出了将气体混合到泡沫中的想法，就像厨师使用的方法一样二氧化碳制作泡沫:制作含有水果、蔬菜或其他味道的泡沫
烹饪泡沫通常是通过向已经打成泥的液体或固体中添加增稠剂或胶凝剂，然后搅拌使其与空气混合，或者使用专门的虹吸管注入二氧化碳或压缩空气等气体来制作的。
麻省理工学院的研究小组发明了一种改良的虹吸，可以连接到任何种类的气罐上，使他们能够将一氧化碳加入泡沫中。为了制造泡沫，他们使用了海藻酸盐、甲基纤维素和麦芽糊精等食品添加剂。还加入黄原胶以稳定泡沫。通过改变黄原胶的用量，研究人员可以控制泡沫被使用后气体释放所需的时间。
在证明了它们可以控制气体在体内释放的时间后，研究人员决定对泡沫进行一些不同的应用测试。首先，他们研究了两种局部应用，类似于用面霜来缓解瘙痒或发炎部位。在一项对小鼠的研究中，他们发现，将泡沫注入直肠可以减少结肠炎或辐射诱导的直肠炎(宫颈癌或前列腺癌放射治疗可能导致的直肠炎症)引起的炎症。
目前对结肠炎和克罗恩病等其他炎症性疾病的治疗通常使用抑制免疫系统的药物，这可能会使患者更容易受到感染。研究人员说，用一种可以直接应用于炎症组织的泡沫来治疗这些疾病，为那些免疫抑制治疗提供了一种潜在的替代或补充方法。研究人员说，虽然在这项研究中泡沫是通过直肠给药的，但也有可能通过口服给药。
“泡沫很容易使用，这将有助于转化为病人护理，”伯恩说。
控制剂量
然后，研究人员开始研究可能的全身应用，在这种应用中，一氧化碳可以被输送到遥远的器官，比如肝脏，因为它有能力从身体其他地方的胃肠道扩散。在这项研究中，他们使用了对乙酰氨基酚过量的小鼠模型，这将导致严重的肝脏损伤。他们发现，输送到下消化道的气体能够到达肝脏，并大大减少了炎症和组织损伤的数量。
在这些实验中，研究人员没有发现一氧化碳注射后的任何不良影响。此前对人体的研究表明，少量的一氧化碳可以被安全吸入。一个健康的人血液中的一氧化碳浓度约为1%，对人类志愿者的研究表明，可以忍受高达14%的一氧化碳浓度而不会产生不良影响。
“我们认为泡沫在这项研究中，我们甚至没有接近我们所担心的水平，”奥特拜因说。“我们从吸入气体试验中学到的东西为它的安全铺平了道路，只要你知道并能控制你给的量，就像任何药物一样。这是这种方法的另一个好处——我们可以控制准确的剂量。”
在这项研究中，研究人员还创造了含有一氧化碳的凝胶，以及充满气体的固体，使用的技术类似于制作Pop Rocks的技术，后者是一种含有加压二氧化碳气泡的硬糖果。他们计划在进一步的研究中测试这些泡沫，并开发出可能用于人类患者的测试。
进一步探索
