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《Science》:类固醇眼药水,治疗白内障将不用开刀

药物与医疗

 由 X-MOL发布于 2015-11-12

在美国,超过一半的70岁以上老人患有白内障,这种疾病主要是因为眼睛晶状体内的蛋白质变性并聚集形成团块而引起的。目前为止,治疗白内障的唯一方法是手术。但由于手术价格不菲以及医疗条件落后等原因,全世界仍有超过两千万的白内障患者最终失明。

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白内障手术。图片来源:PHANIE/ALAMY


最近美国的生化学家Jason Gestwicki等人刊发于《Science》杂志的一篇文章名副其实地为白内障患者带来了光明。试验证明,一种包含天然类固醇的滴眼液能够消除小鼠白内障的部分蛋白质团块。


形成人类晶状体的蛋白质大部分都是晶体蛋白(crystallins),晶状体能否正常工作,就取决于这些晶体蛋白。晶体蛋白中最丰富的两种蛋白分别为CRYAA和CRYAB,它们在压力或受损情况下产生,起到“分子伴侣”(chaperones)的作用,即,识别晶状体中的受损及错误折叠的蛋白并与结合,避免它们聚集在一起。但随着年龄的增长,错误的蛋白越来越多,这些分子伴侣蛋白自己都会出问题而集聚,蛋白质于是越集越多,最终形成白内障。


Gestwicki的团队采用差示扫描荧光法对CRYAA和CRYAB进行分析。他们发现,在一种遗传性白内障中,CRYAB的突变结构比正常蛋白的融点要高很多。因此,他们推测如果某种分子能与突变的CRYAB蛋白结合,且能降低其融点与正常CRYAB蛋白相仿,那么CRYAB的功能将恢复正常,从而阻止受损蛋白质在晶状体中聚集。

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研究人员筛选了两千多个性质与CRYAA和CRYAB相似的分子,找到一种天然存在于血液中类固醇(下图compound 29),这种分子并不存在于晶状体中。以年龄相关和遗传性白内障的小鼠作为试验对象,几周后,科学家们发现使用该类固醇滴眼液的小鼠晶状体明显变的清澈了。

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英国杜伦大学的Roy Quinlan说,“这种治疗白内障的方法能够改变以往的游戏规则。”他本人没有参与这项研究。“白内障的发展一般需要几十年的时间,如果你能在几周时间内通过几滴滴眼液就扭转这一局面,这将令人非常惊讶。”


这是今年发现类固醇类化合物可用于白内障的第二项工作。今年7月,美国加州大学圣地亚哥分校的研究人员报道称,人眼中的类固醇化合物——羊毛甾醇(lanosterol)能够逆转狗的白内障(Nature, 2015, DOI: 10.1038/nature14650)。

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Quinlan说,这两篇论文使用完全不同的策略得到了相同的结论。这两项研究之间的主要区别是不同类固醇的给药方式。《Nature》那篇论文里的给药方式是眼内注射和滴眼液,而这项新的研究则只用了滴眼液。


不过在进入临床试验之前仍然需要进行大量研究,Quinlan说。人类眼睛中的晶状体与小鼠和狗的极为不同,而且,这两个工作都没有说明这些类固醇怎样作用于白内障。“坦白说,像个黑盒一样,我们的确不知道是怎么回事。”


看来下一步工作,应该是搞清楚这些类固醇治疗白内障的作用机理,这是进入临床试验前的关键步骤。


1. http://www.sciencemag.org/content/350/6261/674

2. http://news.sciencemag.org/health/2015/11/steroid-eye-drops-reverse-cataracts-mice

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