某科學の超電報

「放開那個血紅蛋白!」一氧化碳中毒有解藥了?

2016/12/22 |

快訊分類學園都市必備 快訊標籤一氧化碳, 一氧化碳中毒, 和 神經珠蛋白

  • 圖/Javiera Y.@flickr, by CC 2.0

每到冬季,大家把門窗緊閉,又把陽台的熱水器催落去,因氧氣燃燒不完全導致的「一氧化碳中毒」意外就開始頻傳。根據內政部消防署,光是在 2016 年 1 月底,因為霸王寒流來襲,3 天連續發生 13 件一氧化碳中毒事故,造成 37 人受傷。

由於無色無味的一氧化碳(carbon monoxide)與負責運輸氧氣的血紅蛋白的親和力,比氧氣和血紅蛋白的親和力大 200~ 300 倍。一旦血紅蛋白選擇投入一氧化碳的懷抱(咦),導致人體缺氧,症狀輕則頭痛暈眩,嚴重得話會心神混亂甚至失去意識。

部分蛇毒及氯氣中毒等都已有解藥,但如果發生一氧化碳中毒,醫院只能盡快透過氧氣罩或高壓氧艙,讓患者花上幾十分鐘或幾個小時吸入大量純氧,加速排除體內的一氧化碳,但以上兩種方法的效果都有限,且患者還得撐到被送入醫院的高壓氧艙為止。而最近科學家可能找到更有效的新解藥?

一氧化碳

一氧化碳結構圖

今(2016)年一月底,匹茲堡大學的生物醫學團進行了一場實驗,先讓實驗小鼠吸入連人類都足以致命的高濃度一氧化碳,當小鼠出現一氧化碳中毒的症狀之一「低血壓」時(當血中一氧化碳含量達 30-40%,會出現血壓下降、脈搏加快、嘔吐等症狀,濃度再提升就可能心智混亂,失去意識),研究團隊立刻透過靜脈導管輸送研究團隊開發的解藥。隨後,老鼠的血壓逐漸回升。

這可能是首次科學界發現了一氧化碳中毒的解藥。

目前相關研究內容已刊登於 12 月初出版的醫學期刊《科學轉譯醫學》(Science Translational Medicine),這種解藥名為「神經珠蛋白」(neuroglobin,簡稱 Ngb),是一種可在大腦和視網膜中發現的蛋白質。

重症醫師馬克.可雷德溫(Mark Gladwin)領導的匹茲堡大學研究團隊原本在研究神經珠蛋白的功能,意外發現這些分子時時刻刻都帶著一氧化碳。「原本我還覺得要額外花功夫移除一氧化碳很麻煩,但當 2012 年有位同事問一氧化碳中毒的解藥時,我才了解我的實驗室可能找到了答案。」

研究團隊造出一種突變種神經珠蛋白 Ngb H64Q,其吸附一氧化碳的緊密度,是一氧化碳附著在血紅素上的 500 倍,「它甚至可以從血紅蛋白手上橫刀奪愛搶下一氧化碳。」

在一般狀況下,一氧化碳中毒者想自然從體內排除至少一半的一氧化碳得等上 320 分鐘,即使透過百分百純氧治療也得等上 74 分鐘,但預估運用此種新治療法,只要 23 秒鐘。

一氧化碳在體內待得越久,就可能對神經與心血管系統造成更多傷害,所以如何快速安全的移除一氧化碳是科學家的目標。目前匹茲堡大學研究團隊還需要做更多的研究,確保神經珠蛋白用在老鼠、大型哺乳類的安全與效率,然後才能進入臨床實驗階段。

 

參考資料:

 

 


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關於作者

興趣多多,書籍雜食者,喜歡問為什麼,偶爾也愛動手嘗試。

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