Antabuse可能有助于恢复进行性失明障碍患者的视力
加州大学伯克利分校的研究人员发现,一种曾经被广泛用于戒酒的药物有助于改善视网膜退化小鼠的视力。
这种药物可以使患有遗传性色素性视网膜炎(RP)的人恢复视力,也可能用于其他疾病视力障碍包括老年性黄斑变性。
由加州大学伯克利分校分子生物学教授理查德·克雷默领导的一组科学家细胞生物学的研究表明,一种化学物质-视黄酸-是视网膜中的视杆细胞和视锥细胞逐渐死亡时产生的。这种化学物质会引起多动症视网膜神经节细胞它们通常会向大脑发送视觉信息。过度活跃干扰了他们的编码和信息传递,模糊了视力。
然而,他意识到药物双硫仑——也被称为安妥司——不仅能抑制人体分解酒精的酶,还能抑制制造维甲酸的酶。在新的实验中,克雷默和他的合作者、加州大学圣巴巴拉分校(UCSB)一个实验室的负责人迈克尔·戈德(Michael Goard)发现,用双硫仑治疗会减少视黄酸的产生,并使人几乎失明老鼠更擅长检测电脑屏幕上显示的图像。
克雷默怀疑维甲酸在患有糖尿病的人身上起着同样的作用视力丧失.但测量人眼中的维甲酸的实验还没有在人类身上进行,因为它们太具有侵入性。
双硫仑——已经被食品和药物管理局(FDA)批准使用——可以建立这种联系。研究人员正计划与眼科医生合作,对RP患者进行双硫仑的临床试验。该试验将在一小部分人身上进行,这些人患有晚期,但尚未完全,视网膜变性.
克莱默是加州大学伯克利分校疾病分子生物学CH和Annie Li主席,也是海伦·威尔斯神经科学研究所的成员,他说:“用双硫醚等药物抑制维甲酸可能有很长一段时间可以大幅改善低视力,并真正改善人们的生活质量。”“因为这种药物已经获得了fda的批准,监管障碍很低。这不会是一种永久性的治愈方法,但目前没有任何有效的治疗方法可以暂时改善视力。”
Kramer, Goard和他们的同事——现就职于罗彻斯特大学医学中心的前加州大学伯克利分校博士后michael Telias,以及加州大学旧金山分校的Kevin Sit——将于3月18日在该杂志上发表他们的发现科学的进步.
克雷默承认,双硫仑可能并不适合所有人。当与酒精结合使用时,这种药物会产生严重的副作用,包括头痛、恶心、肌肉痉挛和潮红。
他说:“如果你服用了这种药物,然后你又复发了,喝了一杯,你会立即感到一生中最严重的宿醉,这就是它对饮酒的强大威慑。”
但如果双硫仑可以改善视力,就可以寻求更有针对性的治疗方法,不干扰酒精分解或其他代谢功能。研究人员已经测试了一种名为BMS 493的实验性药物,它可以抑制维甲酸受体,他们还使用了RNA干扰技术——一种基因疗法——来抑制这种受体。这两种方法也显著改善了RP小鼠的视力。
光感受器故障
三年前,克雷默和他的同事报道维甲酸产生的感觉噪音会干扰RP小鼠的剩余视力,就像耳鸣会干扰内耳失去振动敏感细胞的人的听力一样。他们表明,抑制维甲酸受体降低了这些小鼠的噪音,增加了简单的避光行为。
但是接受药物治疗的老鼠视力真的更好吗?
这项新研究提供了证据。首先,当老鼠还年轻,视网膜健康时,训练它们识别电脑屏幕上显示的简单黑白条纹图像并做出反应。一个月后,在大部分杆状细胞和锥状细胞退化后,这幅图像再次显示出来。研究人员发现,用双硫仑或BMS 493治疗的小鼠反应很好,即使图像模糊。相比之下,接受安慰剂的老鼠没有反应,即使图像清晰清晰。
在第二种类型的研究中,科学家们使用一种特殊的显微镜和荧光蛋白指示器来点亮并检查大脑中数千个细胞对更复杂的视觉场景的反应——好莱坞电影片段,重复播放多次。患有RP的视力受损小鼠大脑中的单个细胞对电影中的特定帧做出了优先反应,它们的反应比使用双硫仑或BMS 493治疗的小鼠更强,更可靠。
克莱默说,这些反应非常可靠,研究人员可以推断出是哪个特定的场景触发了细胞的反应,但仅限于使用其中一种药物治疗的小鼠。
行为结果和大脑成像结果都表明,这些药物改善了视力,而不仅仅是光检测。
“接受治疗的老鼠确实比没有服用药物的老鼠视力更好。这些特殊的老鼠在退化的晚期几乎无法识别图像。我认为这是相当戏剧性的。”
2019年,克雷默和他的团队阐述了由变性引起的多动症背后的机制。他们发现视黄酸是胚胎生长发育的信号,当光感受器(对昏暗光线敏感的视杆细胞和彩色视觉所需的视锥细胞)死亡时,视黄酸会大量涌入视网膜。这是因为光感受器中充满了被称为视紫红质的光敏蛋白质,其中含有视网膜醛。当视醛不再被视杆和视锥细胞吸收时,它就会被一种叫做视醛脱氢酶的酶转化为视黄酸。
视黄酸,反过来,通过粘附在视黄酸受体刺激视网膜神经节细胞。正是这些感受器使神经节细胞过度活跃,创造出一种持续的活动嗡嗡声,淹没了视觉场景,阻止大脑从噪音中挑选出信号。药物开发人员可以通过开发化学物质来阻止视黄酸由视黄醛脱氢酶产生,或者开发干扰视黄酸受体的化学物质来防止这种情况。
“如果一个视力受损的人服用双硫仑,他们的视力就会好转,哪怕是一点点,这本身就是一个伟大的结果。但它也强烈暗示视黄酸通路与视力丧失有关,”克雷默说。“这将是一个重要的概念证明,可以推动新的发展药物发展和一个全新的战略来帮助改善愿景."
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