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重症患者的细胞适应可能是生与死之间的差异

在现代医学中,创造一个使细胞产生能量并在重症疾病中生存的最佳条件是一项艰巨的挑战。如今,由普利茅斯大学的科学家与伦敦大学学院以及剑桥大学和南安普敦大学合作进行的一项新研究表明,早期迹象表明,一些重症患者的细胞实际上可以通过更有效地产生能量来适应其状况。

这项研究发表在《氧化还原生物学》(Redox Biology)杂志上,该研究在7天之内从重症监护的21名重症患者(即具有两个或多个器官衰竭的患者)和12名健康人的肌肉和血液样本中比较了细胞的行为。

该研究表明,所有重症患者均比健康人更有效地产生能量,这种变化方式先前已在适应低氧水平的细胞中被发现。与死亡的患者相比,存活的患者细胞产生能量的方式也存在差异。

那么,如何衡量呢?在线粒体(我们细胞的动力室)中,被称为“复合物”的结构传输电子,通过吸氧的促进,电子有效地成为驱动我们细胞的燃料。研究表明,在患病48小时后,幸存者中这些复合物之一的能力比非幸存者低27%,但在7天后趋于增加,在非幸存者中未见这种恢复。这意味着,尽管这种复合物似乎以较低的速率发挥作用,但细胞仍在适应危重疾病的不利条件,并从另一端出来。

该研究工作由重症监护学会(Intensive Care Society)资助,是普利茅斯大学重症监护医学专业知识的一部分,该研究探讨了氧气剥夺和人体在敌对条件下的应对能力。

它还基于威廉·凯林(William Kaelin),彼得·拉特克利夫爵士(Sir Peter Ratcliffe)和格雷格·塞缅扎(Gregg Semenza)从2019年起获得诺贝尔奖的研究原理,该原理揭示了细胞如何响应氧气水平的变化。

普利茅斯大学国家健康研究所学术临床研究员Helen McKenna博士是主要作者,他解释了这项新工作为何如此重要的原因。

她说:“当身体遭受创伤时,人们会以为我们需要提供更多的氧气或刺激细胞生存,这是一种诱惑。”“但是,这项研究表明,某些细胞实际上可以适应它们所处的条件。

“当然,下一个要回答的问题是,为什么有些人的细胞以这种方式表现而另一些人则没有。可能是遗传因素,年龄或以前遭受过创伤-我们尚不知道。但是要在人类中揭示这种细胞行为。首先,这是非常重要的一步。如果我们能够揭示人类复原力的细胞和分子基础,我们就可以制定出更有效的生命维持策略。”

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