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监测镰状细胞病-测量血流量

健康 89xy 2个月前 (11-23) 13次浏览

在世界范围内,超过1300万人患有镰状细胞病,这种病的治疗方法很少。六十多年前,科学家发现了镰状细胞病的原因。他们发现,患有镰状细胞病的人会产生新月形红细胞,与典型的圆盘形红细胞不同,这种红细胞会堵塞毛细血管,而不是顺畅地流动,从而导致严重的疼痛、主要器官损伤和显著缩短的寿命。

后来的发现表明,这种疾病是由血红蛋白中的一个突变引起的,镰刀形在来自热带气候的人中更为普遍,实际上是一种进化适应,可以证明对预防疟疾有益。

麻省理工学院健康科学与技术、电子工程和计算机科学的约翰和多萝西·威尔逊教授桑吉塔·巴蒂亚宣称:

“我们仍然没有足够有效的治疗方法,我们对这种疾病在不同人群中的不同表现也没有很好的感觉。”

巴蒂亚和她的团队来自哈佛大学、马萨诸塞州总医院(MGH)和布里格姆妇女医院,他们已经提出了一种简单的血液测试,这种测试能够预测镰状细胞病患者是否有患这种疾病疼痛并发症的高风险。

这项测试是由研究人员通过测量血液样本在微流体设备中的流动效率来进行的,这可以帮助医生监测镰状细胞病患者并确定他们的最佳治疗方案,还可以帮助科学家开发治疗这种疾病的新药。该设备在科学转化医学三月刊上有所描述。

由于镰状细胞病患者的异常红细胞通常不会长时间循环,因此患者经常患有贫血,尽管这种疾病主要与血管闭塞性危机有关,当更硬和更粘的镰状细胞阻塞血管并阻止血液流动时,就会发生血管闭塞性危机。这些危机的频率和严重性因患者而异,没有人能够预测危机何时发生。

巴蒂亚解释道:

“当病人胆固醇过高时,你可以通过验血来监测他们患心脏病的风险和对治疗的反应。就镰状细胞病而言,尽管患者有相同的潜在基因变化,但有些人遭受了巨大的痛苦,而有些人没有——我们仍然没有一种测试可以指导医生做出治疗决策。”

巴蒂亚和研究自然和生物现象的哈佛应用数学教授L. Mahadevan于2007年开始合作,以深入了解镰状细胞是如何通过毛细血管的。

在这项研究中,研究人员通过引导血液通过微通道并降低其氧气浓度,重新创造了可能导致血管闭塞危机的条件。这引发了镰状细胞的瓶颈,阻止了血液的流动。他们测量了每个血液样本,以确定脱氧后停止血液流动所需的时间。

MGH和哈佛医学院的约翰·希金司随后比较了镰状细胞病患者的血液样本,这些患者是在过去12个月内去过或没去过医院急诊科或接受过输血的。希金斯发现,与病情更严重的人的血液相比,病情不太严重的人的血液流动速度没有那么快。

根据Bathia的说法,没有其他现有的血液特性测量方法,包括测量红细胞浓度或血红蛋白或白细胞计数改变的一部分,能够进行这种预测。她说,这些结果强调了将血管闭塞视为多种因素相互作用的结果而不仅仅是一种分子测量的结果是很重要的。

为了证明该设备对开发新药的好处,研究人员还评估了一种潜在的镰状细胞病药物5-羟甲基糠醛。该药物旨在提高血红蛋白与氧气结合的能力,通过将该药物添加到血液中,他们发现血液通过该装置的流量有了显著改善。该设备的专利申请正在审批中,研究人员目前正在开发该设备作为诊断和研究工具。

作者:佩特拉·拉图


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