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穆拉德:一氧化氮用于医学领域可形成商业化

来源:和讯网
摘要:美国生物医学家费里德-穆拉德表示,一氧化氮在新的医学领域发挥着重要作用,并可形成商业化。以下为文字实录:感谢主办方再次参加北京论坛,五年前我曾参加过北京论坛,我一直感兴趣的领域是细胞之间的信号作用过程,这个信号作用的过程在第一张幻灯片中做了总结,我们知道很多身体里面的细胞都相互作用,相互通信,就好......

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        2011诺贝尔奖得主北京论坛9月28日-9月30日举行。和讯网全程报道。美国生物医学家费里德-穆拉德表示,一氧化氮在新的医学领域发挥着重要作用,并可形成商业化。



        以下为文字实录:



  感谢主办方再次参加北京论坛,五年前我曾参加过北京论坛,我一直感兴趣的领域是细胞之间的信号作用过程,这个信号作用的过程在第一张幻灯片中做了总结,我们知道很多身体里面的细胞都相互作用,相互通信,就好象在互联网当中一个细胞向另外一个细胞发送信息,然后调节这个细胞的生理现象,我把第一个细胞叫做细胞一号,第二个细胞也就是细胞二号和细胞三号分别同细胞一进行信息的沟通,第一个细胞与二号细胞进行交流,他们可以放出一种物质进入血管流,在发展环磷酸鸟苷,我们把它成为第一个信号,可以传输荷尔蒙,这些都是带有信息的分子,它们的概念是统一的,虽然它们的组成可能有所不同,第一个细胞找到自己的目标,它们有自己的蛋白组织接受信息,有接受信息功能的细胞与没有功能的细胞相互作用,这就是沟通交流的过程,你要是发邮件必须有正确的地址,这个道理也是一样的,必须进入相关的细胞才能够传递有关信息。



  第二种细胞可以使环磷酸鸟苷进行反映,与第二种反映的时候可以进行氧化,可以很快的进行移动,可以进入原子核,可以进出一些细胞或者附近的细胞,因此它是一个独特的细胞传递者,在自然当中没有任何的分子是可以这样运作的,这是一个简单的分子,可以进入平滑肌的细胞。比如说环磷酸鸟苷可以形成平滑肌放松,还可以促进营养物质的吸收,我们知道这个环磷酸鸟苷可以是一种前提来激活蛋白肌酶,帮助我们解决很多棘手的问题,当我们燃烧有一氧化氮就会出现不同分子的化学物,他们可能在汽车的尾气,可以造成臭氧层的剥离,对环境造成营养,科学家认为这是一种有毒的气体,很多年以后我们发现了身体中的一个非常重要的信息传递细胞,它可以在很多情况下促进心血管药物的治疗,每年我们都有新的发现,我们第一个实验是在平滑肌中做的,可以放松平滑肌和血管,比如说减少血小板的聚居,可以调节神经原的功能,可以调节肾的作用,它的作用是很多的。一氧化氮论文也造成了生物性的效应,大概是34年前发表了第一篇论文,现在世界上有13万关于一氧化氮重要左右的医学论文,现在有很多人从事这个方面的研究,大部分制药厂都对这一领域的研究非常关注,大概有60%到70%的制药厂从事药品的研究,因此我们对很多疾病研究出了很多新的药物,我是一个医学的学生,还有生理医学,我们知道基本的医学研究对于找到新的合适的药品是非常重要的。



  我也是一个临床的制药师。这个环磷酸鸟苷发现以后7年有一些新的化学家找到了一些新的相关的分子结构,环磷酸鸟苷是一个非常重要的传递信息的细胞,我们知道有很多重要的酶都对一氧化氮起重要的作用,这个一氧化氮对他们来说它们可以吸收一氧化氮,而且可以200倍到400倍激活相关的分子,我们在这个过程中还看到相关的分子之间作用可以治疗有关的病,比如说痢疾。我们看到有很多酶对一氧化氮产生作用,比如说还原性辅助酶二等,我们在很多血管当中找到相关的酶,比如说伟哥这个药的开发就是相关结果,特别是酶的成份是意志勃起的活动,我们通过解决这个酶的抑制作用使血液更快的流动,解决勃起障碍的作用。现在这个合成环磷酸鸟苷包括刚才我说的三磷酸鸟苷和环磷酸鸟苷都能够激活蛋白肌酶,蛋白肌酶可以起到很多的作用,能够加快信息传递的过程,而环磷酸鸟苷能够通过激活的方式使整个进程加快。另外我们还发现有一些小的存在酶的一些分子,我们看到在这些组织当中也存在着一定浓度的环磷酸鸟苷,我以为它会手紧这个平滑肌,事实并不是如此。谈到放松的这个问题,我说我们应该试试其他的作用,其他进程也能够加快环磷酸鸟苷的过程,实现放松平滑肌的效果。我们知道在我们的组织当中存在着很多不同的分子结构,因为在这些化合物当中存在着氮,我们想有关的过程可能会生成一氧化氮,我们在实验室里面通过相关的进程在76年12月份的某一天做成了相关的实验,现在这在生物化学当中也就是细胞的信号作用进程方面已经成为一个新的突破,我们同事还有其他的科学家认为这是一件令人怀疑的事情,认为有毒的气体可以发挥这么大的作用,所以我们更加努力的证明这些实验的结果就是一氧化氮还有刚才谈到的很多分子结构是如何进行运作的。在80年代罗伯特发现环磷酸鸟苷可以在一氧化氮中实现血管的放松,这些物质是相互依存的,最终可以实现肌肉和血管的放松。



  在整个过程中他们释放出来的物质可以实现放松肌肉和血管的作用,也可以作为一种分子内部的信息传递—媒介,这是在血管内部的一些运作的进程,有两大组不同的细胞存在,他们可以加大营养物质向组织细胞的传递,这相关的过程可以与一氧化氮作用释放出环磷酸鸟苷,这些东西都可以加快连锁的效应的发生实现平滑肌的放松。在生命链当中这些细胞之间进行相互的作用,而其中某些细胞或者说只有这些相关的细胞有能力接受有些信息,而这些依赖性或者非依赖性的环磷酸鸟苷它们与一氧化氮不同的功能能够改善并且调节很多细胞,以及细胞中的功能性状,另外我们还发现它们会对肾的功能产生影响。有几个美国和日本的实验室都进行了重要的研究,制造酶的这些一氧化氮它们可以产生复杂结构的化学附和物,它们可以进行相互合成产生一氧化氮,它们需要非常复杂的辅助因子,这些辅助银子包括很多比如说钙条蛋白还原性二等,他们会制造出其他含氮的化合物。



  在这个领域的研究已经有很多年的历史的,而荷尔蒙与中间结构进行作用,它们可能出现一氧化氮的合成,在合成的循环然后可以激活蛋白肌酶和相关的细胞而产生生活症状,在生物化学当中我们特重视要这一点开发药物,我们要么激活要么抑制疾病。一氧化氮经常会形成环磷酸鸟苷,它也会其他方面发展,因为在不同的路径会产生冲突,它们可能与其他的化学物产生不同的分子结构,形成各种不同的结果,它还可能产生其他的自由基,在这个过程中我们看到这个过程会激活一些基因来释放更多的一氧化氮,但是我们看到不同的酶之间也会产生相互影响和作用产生其他的自由基,不管是什么,有一些产出的化学物他们之间的结构是非常想象的,当有关作用发生的时候可能会产生剧毒的含氮的物质。它们可能有很多不同的形成方式和存在的方式,所有这些都是非常复杂的一些过程和结构,同时我们认识到推动这些进程可能会有不同的做法,也许我们可以在这些领域进行更多的研究取得突破性的成果,目前我们的研究还没有新的结果。有高血压的病人或者说关节炎还有糖尿病的病人他们的身体当中没有足够的可以产生一氧化氮的细胞,为什么呢?



  要做很多的化学研究才能解决这些问题,但很可能是由于体内的某些抑制酶产生造成的,同时还可能会抑制一些辅助因子的作用,这样抑制了一氧化氮的形成和合成,解决这些问题上我们开发了一些辅助类的药物,比如说高血压,关节炎等辅助用药。还有其他的一些疾病一氧化氮也可以发挥重要的作用,其实这个单子可以列的很长,我们知道一氧化氮在大脑当中是一个神经元的传输,可以帮助记忆,如果是早产儿的话他们由于先天发育的缺陷问题可以让他们吸入低浓度的一氧化氮可以帮助患肺动脉的治疗,可以提高早产儿的成活率。我们还应该防止血小板的聚集,血管的凝固等等,这样一氧化氮也可以发挥重要的作用,它也可以调节很多基因和细胞,我们研究当中进一步了解了哪些基因是更加重要的,如何利用这些基因的作用实现基因治疗,治疗有关的疾病。我们还调节了脑瘤的细胞,我们通过在小白鼠身上做实验取得了重大的研究成果,来努力突破治疗脑瘤引起癌症的问题,我们使用一氧化氮注入干细胞当中可以使它们演变成神经元细胞或者其他类的细胞,我们可以在实验室当中制造一些相关的组织来用于治疗有关的疾病,就是在实验室当中干细胞的应用,我想整个这个领域的研究是非常令人兴奋的,我的这些基础研究有很多可以应用到领域,我也是斯坦福大学临床医学研究部的负责人,这些基础研究成果可以应用到生活当中,可以实现商业化,对我们来说是非常令人感到鼓舞的事情。



        弗里德·穆拉德1936年生于美国印地安那州,现任乔治华盛顿大学生物化学和分子生物学副教授。1998年,其因在一氧化氮方面杰出的开创性研究获得了诺贝尔生理学或医学奖。



        站在演讲台上,穆拉德坦言:“我对于细胞之间的信号作用过程一直很感兴趣,我们知道很多身体里面的细胞都在相互作用,相互通信,就好像互联网当中的一个细胞向另一个细胞发送信息,然后调节这个细胞的生理现象。细胞交流时,他们会放出一种物质使其进入血管。我们可以把它当成一个信号,或者是带有信息的分子。当一个细胞找到自己的目标时,会利用自己的蛋白组织接受信息;有接受信息功能的细胞与不具备该功能的细胞相互作用,这就是沟通交流的过程。正如你发邮件必须有正确的地址一样,必须进入相关的细胞才能够传递有关信息。”



        他继续说,细胞和环磷酸鸟苷发生反应,可以进行氧化,快速移动并进出细胞,因此它是一个独特的细胞传递者,在自然当中没有任何的分子是可以这样运作的。比如说环磷酸鸟苷可以进入平滑肌细胞,令平滑肌放松,促进营养物质的吸收,它还能激活蛋白肌酶,减少血小板的聚集,调节神经原和肾脏等,帮助我们解决很多棘手的问题。自此,一氧化氮不再只是公认的有毒气体,它还可以在心血管系统中作为一种信号分子,促进心血管的药物治疗。



        如果早产儿具有先天发育缺陷,让他们吸入低浓度的一氧化氮亦可以提高早产儿的成活率。一氧化氮还可以帮助记忆,它也可以调节很多基因和细胞。研究团队可以进一步破译哪些基因是更重要的,并利用这些基因的作用实现基因治疗,治愈有关的疾病。此外,穆拉德等还利用小白鼠进行实验,努力突破治疗脑瘤引起癌症的问题。其将一氧化氮注入干细胞中,使它们演变成神经元细胞或者其他细胞,制造一些相关组织用于治疗某些疾病,目前已经取得了重大的研究成果。



        另外,有很多重要的酶都能够与一氧化氮发生重要作用,它们可以吸收一氧化氮,以200倍到400倍的量级激活相关分子。而通过解决特定酶的抑制作用,可使血液更快地流动,从而起到解决勃起障碍的作用。“伟哥”的开发就是研究的相关成果。



        穆拉德强调说,基本的医学研究对于寻找新的适用药品非常重要。“现在世界上大概有13万篇关于一氧化氮的医学论文,大部分的制药厂也对这一领域的研究十分关注,约有60%到70%的制药厂从事相关药品的研究,也由此诞生了很多新的药物。”



        穆拉德难掩激动之情,他说:“一氧化氮领域的研究是非常令人兴奋的,很多上述基础研究成果都可以应用到生活当中,实现商业化,这对我们来说是莫大的鼓舞。”
作者: 2011-9-30
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