基因修饰小鼠揭示无痛感生活的秘密
有一种人天生带有罕见突变基因,他们感受不到痛苦,为此以前曾做过尝试,用药物来产生这种效果,令人惊讶的是这种尝试并未成功。现在由英国医学研究理事会和维康基金资助的伦敦大学学院的研究人员已经修改了小鼠基因使其带有无痛突变基因,并发现了无痛配方。
神经系统中,信息通过神经细胞膜传递的通道对于电子信号的传递来说至关重要。2006年,人们发现,钠通道Nav1.7对于疼痛信号传递至关重要且对于天生Nav1.7不敏感的人感受不到疼痛。目前阻断NaV1.7通道的药物已开发,但令人失望的是他们作用甚微。
此项研究,发表在《Nature Communications》杂志上,它揭示了缺乏Nav1.7通道的小鼠和人产生的天然阿片样肽类比正常水平高。
为探讨阿片类成分对无痛感是否为重要因素,研究人员给缺乏Nav1.7通道的小鼠服用阿片受体阻断剂纳洛酮,结果发现小鼠变得能够感觉到疼痛。然后,他们给39岁有罕见基因突变的妇女纳洛酮,此生中她第一次感到疼痛。
“经过十年令人失望的药物试验后,我们现在已经确认,Nav1.7通道真的是人类的疼痛的关键因素,” 本文作者资深的John Wood教授说(伦敦大学学院)。“秘密成分原来是老早就有的阿片肽类,现在我们已经申请了低剂量阿片类药物与Nav1.7阻滞剂合并使用的专利。这在小鼠身上重现了因罕见突变而没有疼痛的经历,我们已经在普通老鼠身上成功地验证了这种推断。”
广谱的钠通道阻滞剂作为局部麻醉剂,不适合长期的疼痛的治疗,因为随着时间的推移完全麻木会产生严重的副作用。相比之下,人们还是觉得先天没有Nav1.7通道的人感受不到痛苦更自然,目前已知唯一的副作用是无嗅觉。
阿片类止痛药如吗啡在减轻疼痛方面是非常有效的,但长期使用会产生耐受性和依赖性。当身体对高剂量的药物变得越来越不敏感,而副作用却变得更为严重,最终它也会失去使用的价值。
“与Nav1.7阻滞剂联合用药,止痛需要的阿片类药物的剂量是非常低的,” Wood教授解释说。“对Nav1.7不敏感的人产生低水平的阿片类成分,他们的生活中自始至终不会产生耐受性或产生不愉快的副作用。我们希望2017年我们的方法能进行人体试验,然后,我们可以寻找药物组合,以帮助世界各地数以万计的慢性疼痛患者。
此发现需使用“转基因”小鼠,这意味着将他们将携带从另一个有机体获得的遗传物质, -在此试验中,此遗传物质为不让人类感觉疼痛的突变基因。精确的生理实验表明,与同一窝未修改基因的小鼠相比,转基因小鼠的神经系统中包含了大约两倍自然水平的阿片类成分。
“我们的研究结果肯定了转基因小鼠模型与人类疾病临床的相关性,” Wood教授说。小鼠的研究结果解释了我们正在研究的导致疼痛的神经系统的作用机制,而我们的发现将可以直接作用到人体,这已经在不能感受到疼痛的人身上得到验证。如果没有转基因小鼠方面的工作,这将是不可能的,我们仍然不知道怎样获得此效果以帮助患有慢性疼痛的人。”
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