波士顿-在一个令人惊讶的发现中，马萨诸塞州总医院(MGH)的研究人员确定了一种机制，可以保护大脑免受缺氧的影响，缺氧是一种潜在的致命性缺氧现象。他们在《自然通讯》(Nature Communications)中报道的这一偶然发现可能有助于中风疗法的开发，以及因心脏骤停而导致的脑损伤等疾病。
然而，这项研究的目标是完全不同的，资深作者Fumito Ichinose博士，MGH麻醉，重症监护和疼痛医学科的主治医师以及麻醉重症监护研究中心的首席研究员解释说。Ichinose和他的团队关注的领域之一是开发诱导悬浮动画的技术，即将人的生命机能暂时搁置，并有能力在以后“唤醒”它们。这种存在的状态将类似于熊和其他动物在冬眠时所经历的状态。Ichinose认为，安全地诱发悬浮动画的能力可能具有有价值的医学应用，例如暂停患有不治之症的患者的生命过程，直到找到有效的治疗方法为止。
2005年的一项研究发现，吸入一种称为硫化氢的气体会使小鼠进入悬浮动画状态。具有臭鸡蛋味的硫化氢有时被称为“下水道气体”。哺乳动物大脑中的缺氧导致硫化氢的产生增加。随着这种气体在组织中的积累，硫化氢会阻止神经元中的能量代谢，并使它们死亡。缺氧是缺血性中风(最常见的中风类型)和其他对大脑的伤害的标志。
在《自然通讯》的研究中，Ichinose和他的团队最初着手研究长时间反复暴露于硫化氢中的小鼠会发生什么。最初，小鼠进入了悬浮动画状的状态-它们的体温下降且不活动。Ichinose说：“但是，令我们惊讶的是，小鼠很快就耐受了吸入硫化氢的作用。”“到第五天，他们的行为正常，不再受到硫化氢的影响。”
有趣的是，耐受硫化氢的小鼠也能够耐受严重的缺氧。是什么保护了这些小鼠免于缺氧?Ichinose的研究小组怀疑，大脑中代谢硫化物的酶可能是造成这种情况的原因。他们发现，当小鼠连续几天呼吸硫化氢时，一种叫做硫化物：醌氧化还原酶(SQOR)的酶的水平在小鼠的大脑中上升。他们假设SQOR在抗缺氧性中起作用。
本质上有强有力的证据支持这一假设。例如，已知雌性哺乳动物比雄性哺乳动物对缺氧的抵抗力更高，而前者的SQOR水平更高。当人为地降低SQOR水平时，它们变得更容易发生缺氧。(观察到的SQOR升高可能是雌激素的原因，因为除去雌性雌激素产生的卵巢后，对缺氧的不利影响的保护作用就消失了。)此外，一些冬眠的动物，如十三只衬里的松鼠，耐缺氧能力强，可在冬季随着身体新陈代谢的减慢而生存。典型的地松鼠的大脑的SQOR比类似大小的老鼠高100倍。但是，当Ichinose和同事“关闭”时
同时，当Ichinose及其同事人为地增加小鼠大脑中的SQOR水平时，“他们开发出了针对缺氧的强大防御系统，” Ichinose解释说。他的团队使用基因疗法提高了SQOR的水平，该方法目前在技术上并不复杂。另一方面，Ichinose和他的同事证明，通过使用一种名为SS-20的实验药物“清除”硫化物，可以减少气体的含量，从而在老鼠缺氧时可以保护它们的大脑。
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