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研究发现影响神经冲动的新机制

瑞典林雪平大学的研究人员发现了一种新的机制,通过该机制,物质可以打开某种类型的离子通道,并以此方式调节神经冲动。这项发表在科学杂志《PNAS》上的研究发现了一大类影响离子通道各个功能部分之间耦合的物质。这一发现可能有助于未来药物的开发。

研究发现影响神经冲动的新机制

被称为神经冲动的电信号不断以闪电般的速度在我们体内传播。它们是大脑活动的基础:它们是保持心脏跳动的必要条件;它们对于任何形式的运动以及我们通过感官对周围世界的体验至关重要。当带电的离子穿过细胞周围细胞膜中的通道时,就会产生这些神经冲动。

一些离子通道在神经系统中充当加速器,并增强神经信号传导,而其他离子通道则充当刹车。药物可以打开或关闭离子通道,对神经信号的影响取决于药物影响的离子通道。例如,局部麻醉可通过阻塞某些离子通道并减少疼痛感来发挥作用。已经对关闭离子通道的物质进行了很多研究,但是对于打开离子通道的物质知之甚少。对于诸如癫痫,心律不齐和慢性疼痛等几种疾病的可用治疗是不足的。这就是为什么Fredrik Elinder和他的同事试图鉴定分子,然后设计对不同类型的离子通道具有明确作用的特定分子的原因。

在这项新研究中,科学家使用高通量实验室技术研究了SciLifeLab生命科学实验室化学物质库中10,000个分子的作用。

“高通量筛选技术在制药工业中已经使用了很长时间,但是在学术研究中却是相当新的技术。制药工业首先要解决一个非常具体的问题,并且正在寻找一种可以对抗特定疾病的物质。相比之下,我们林雪平大学生物医学与临床科学系教授弗雷德里克·艾林德(Fredrik Elinder)说:“我们使用这项技术来寻找一个非常开放的问题的答案,并对答案感到惊讶。”

离子通道包括两个部分。允许离子通过的通道或孔位于中心。在该通道周围是称为电压传感器的组件,可感应神经细胞的电压。靶向麻醉剂的成熟药物(例如局部麻醉剂)会堵塞毛孔,但LiU研究人员正在寻求其他方法,通过影响打开和关闭毛孔的其他机制来精细调节离子通道的功能。在本研究中,他们寻找影响离子通道的物质,这些离子通道允许钾离子通过,并以特定方式打开钾通道。为此,他们使用了专门设计的离子通道,在该通道上测试了库中的所有物质。

他们研究了10,000种物质,从中可以鉴定出247个具有非常相似结构的分子-有趣的是,这些分子与抗凝药物华法林的结构相似。

科学家此前曾研究过树脂酸,它们可将通道保持在打开状态。研究人员认为,他们可以使用特殊设计的离子通道来寻找功能与树脂中相同的物质。但是,当他们更详细地研究这些物质时,他们意识到这些物质是通过完全不同的机制起作用的。

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点击次数:更新时间2020-10-13【打印此页】??【关闭
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