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超声波可以增强核糖核酸分子的输送来治疗胃肠疾病

健康 89xy 1周前 (10-17) 12次浏览

新的研究表明,超声波可以增强肠道中结肠细胞对核糖核酸链的吸收,从而阻止促进炎症的蛋白质的产生。这项在小鼠身上进行的研究可能会改善对炎症性肠病等胃肠疾病的治疗。

超声波可以增强核糖核酸分子的输送来治疗胃肠疾病

研究人员认为,他们的发现可能会改善对炎症性肠病等胃肠疾病的治疗。

研究人员——包括来自剑桥麻省理工学院(MIT)和马萨诸塞州波士顿布里格姆妇女医院的成员——在《胃肠病学》杂志上报道了他们的发现。

阻断或增强细胞内靶蛋白产生的能力有望成为许多疾病的治疗手段。

在早期的工作中,同一个团队已经确定超声波可以增强小分子药物向胃肠道的输送。

主要优势是速度。例如,患有胃肠疾病如炎症性肠病(IBD)的人必须经常忍受治疗,包括在结肠中保持灌肠数小时,同时药物被自然吸收。

任何加速这一过程的方法都可以显著减轻患者的不适,这些患者的症状通常包括腹泻和尿失禁。

爆裂气泡喷出的射流推动核糖核酸进入细胞

这项新研究的重点是利用超声波传递核酸,如核糖核酸。科学家们对使用核糖核酸治疗疾病感兴趣,因为小部分核糖核酸,称为短干扰核糖核酸(siRNA),可以用来沉默特定的基因。

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  • 据估计,IBD影响着美国100万到130万人
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  • 人们发现IBD在发达国家更为普遍。
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    RNA链必须进入细胞才能工作。这带来了一个问题,因为它们很大——比研究小组之前测试的小分子药物大得多。

    核糖核酸在胃肠道中也会迅速降解,胃肠道中含有大量核酸酶形式的酶,可以快速分解任何杂散的核糖核酸。

    因此,通过灌肠给药和依靠自然扩散导致进入细胞的RNA最少。

    一些小组试图通过将核糖核酸包装成颗粒或制成抗酶形式来克服降解问题。

    研究人员想看看他们的超声波方法是否能用于RNA,从而克服对其进行修饰或封装的需要。

    正如他们在以前的工作中所建立的那样,研究小组表明,在低频时,超声波会产生一种叫做“瞬时空化”的效应,在这种效应中,胃肠道内的液体中会形成小气泡。

    当气泡接触组织时,它们会破裂,发出微小的射流,将药物推进细胞。

    超声波降低肿瘤坏死因子α高达10倍

    研究人员在患有结肠炎的小鼠身上测试了这种方法,结肠炎是一种结肠发炎的IBD病。他们使用了siRNA,它阻止了肿瘤坏死因子α(一种促进炎症的细胞信号蛋白)的产生。

    研究人员通过灌肠将未修饰的RNA在水溶液中输送到结肠。与此同时,他们发出了半秒钟的超声波。以这种方式对小鼠进行6天的治疗,使用一定范围的超声波频率。

    与只接受RNA的小鼠相比,同样接受超声波的小鼠显示TNF降低了7到10倍,并且它们的炎症几乎被消除。

    不出所料,未修饰的核糖核酸没有副作用,超声波也没有副作用。

    在另一组实验中,研究小组表明这种方法也适用于信使核糖核酸。这些分子甚至比siRNA还大,有助于将遗传密码从DNA转移到蛋白质中。

    在这些测试中,研究人员提供了一种萤火虫生物发光基因及其相关的基因,他们发现接受超声波的小鼠结肠的生物发光水平“比只接受基因的小鼠结肠高11倍”。

    该小组建议,这种方法可以进一步开发,以刺激细胞产生酶或其他蛋白质,而这些酶或蛋白质在酶缺乏引起的疾病中是缺失的。

    “能够输送大量这种未经任何方式改造的材料,确实有可能对患者产生积极影响。”

    布里格姆妇女医院乔瓦尼·特拉弗斯博士合著

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