利用人丁酰胆碱酯酶改造的可卡因水解酶治疗急性有机磷中毒:开启解毒新征程

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:Chemico-Biological Interactions 4.7

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  有机磷(OP)中毒致死率高,现有治疗手段有限。研究人员开展以 CocH3-Fc (M3) 治疗 OP 中毒的研究。结果显示,CocH3-Fc (M3) 与对氧磷反应性比野生型 BChE 高约 20 倍,能有效解救中毒小鼠。该研究为 OP 中毒治疗提供新方向。

  在当今世界,化学物质带来的危害不容忽视,有机磷(OP)便是其中之一。有机磷农药和化学战神经毒剂,就像隐藏在暗处的杀手,悄无声息地威胁着人们的生命健康。它们是乙酰胆碱酯酶(AChE)的强效不可逆抑制剂,一旦人体接触,AChE 的正常功能就会被破坏,引发一系列中毒症状。据统计,全球每年约有 300 万人接触有机磷,死亡人数高达 30 万 ,这一数字令人触目惊心。而且,约 15 - 20% 的全球自杀事件与故意使用剧毒有机磷农药有关,其不仅危害个人生命,还对家庭和社会造成了沉重的打击。此外,有机磷可通过多种途径被人体吸收,恐怖分子可能利用这一特性制造大规模伤亡事件,这无疑给公共安全带来了巨大的隐患。
面对如此严峻的形势,现有的治疗手段却显得有些力不从心。常用的阿托品、阿托品与解磷定(2 - PAM)联合用药等方法,治疗效果有限。因此,寻找更有效的有机磷中毒治疗方法迫在眉睫。在这样的背景下,研究人员开启了一场意义重大的探索之旅。虽然文中未提及具体研究机构,但他们的研究成果却在《Chemico - Biological Interactions》上发表,为该领域带来了新的希望。

研究人员将目光聚焦于一种从人丁酰胆碱酯酶(BChE)改造而来的可卡因水解酶 CocH3 - Fc (M3),试图探究它能否成为对抗有机磷中毒的有力武器。为了开展这项研究,研究人员运用了多种关键技术方法。在蛋白质制备方面,他们根据之前的研究方案制备了纯化的 CocH3 - Fc (M3) 蛋白和野生型人 BChE 蛋白;在动物实验方面,选用雄性 CD - 1 小鼠进行体内实验;同时,还利用分子建模技术,从理论层面探究 CocH3 - Fc (M3) 与有机磷的相互作用。

研究结果令人振奋。首先是分子建模的结果,通过计算机模拟发现,CocH3 - Fc (M3) 能够与对氧磷(一种常用的有机磷研究替代化合物)结合并发生反应。这一发现为后续研究奠定了理论基础。接着,体外反应性测定实验表明,CocH3 - Fc (M3) 与对氧磷反应的双分子速率常数比野生型 BChE 提高了约 20 倍,这意味着它在体外能够更快速地与对氧磷发生反应。更为重要的是体内实验,当给小鼠注射致死剂量(0.66mg/kg)的对氧磷后,使用剂量为 25mg/kg 的 CocH3 - Fc (M3) 进行治疗,结果所有小鼠都被成功解救,并且中毒症状得到了明显改善,恢复速度也大大加快。

综合以上研究结果,CocH3 - Fc (M3) 在对抗有机磷中毒方面展现出了巨大的潜力。它不仅在体外与对氧磷的反应性显著提高,在体内也能够有效地解救中毒小鼠,这为有机磷中毒的治疗提供了新的方向和希望。然而,研究人员也清醒地认识到,目前的研究只是迈出了第一步,要将 CocH3 - Fc (M3) 真正应用于临床治疗,还有许多问题需要解决。例如,需要进一步研究其对其他有机磷神经毒剂的解毒效果,还要确保它在人体使用时的安全性和无免疫原性等。

总的来说,这项研究成果意义非凡。它为有机磷中毒的治疗开辟了新的道路,让人们看到了战胜有机磷中毒的曙光。CocH3 - Fc (M3) 有望成为一种全新的、有效的有机磷中毒解毒剂,未来如果能够克服临床转化中的重重困难,将为全球众多有机磷中毒患者带来生的希望,同时也能在应对恐怖袭击等突发公共卫生事件中发挥重要作用,为保障人们的生命健康和社会稳定做出巨大贡献。

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