酷研究:利用光合作用帮助受损的心脏

2017年06月19日 22:20   编辑:小徐   来源:煎蛋

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摘要:这才是大胆的想法。......

在正在进行的搜寻治疗全球最致命的心脏病的更优手段中,来自斯坦福大学的不寻常策略显示出一定的潜力:光合作用细菌和光。

一项6月15日发表在科学进展上的研究称,研究者发现通过将一种细菌注射到心肌缺血麻痹小鼠的心脏中,然后利用光线触发光合作用,就能增加氧气流,提升心脏功能。

斯坦福心胸外科主席、论文资深作者Joseph Woo硕士说道:“这种方法的美妙之处在于这是一个再循环系统。你传输细菌,细菌消耗二氧化碳,利用光中的能量,形成氧气。”

酷研究:利用光合作用帮助受损的心脏

credit: 煎蛋画师BC

Woo说道,这个有点令人难以置信的概念起源于科学家们寻找一种血流受限情况下向心脏传输氧气的新方式。这种情形被称为心肌缺血,通常是由冠状动脉疾病导致的。

他说道:“我们认为自然界中存在有趣的关联。在自然界中,人类呼出二氧化碳,植物将其转换回氧气。在心脏病发作时,肌肉仍然在试图泵动。但此时只有二氧化碳没有氧气。我们想能否以某种方式利用植物细胞,将它们放在心脏细胞旁边将二氧化碳转换为氧气。”

研究者最开始尝试磨碎菠菜和甘蓝,在碟子中将两者分别与心脏细胞结合。但植物中的叶绿体不够稳定,无法在植物细胞之外存活。

Woo说道:“所以我们继续寻找其他方法。”接下来,他们尝试了被称为蓝藻细菌或者蓝绿藻的光合细菌,因为这种细菌具有更坚固的结构,能在水中存活。他们重复进行了之前的测试来看这种光合细菌能否在碟子中与心脏细胞一起存活。

Woo说道:“这看起来有点不切实际,但实际上成功了。”

下一轮实验包括将光合细菌注射到心肌缺血的麻痹小鼠的跳动心脏中。研究者随后比较了光照下(不到20分钟)和黑暗中小鼠的心脏功能。

Woo说道:“接受了细菌注射和光照的一组小鼠有更多的氧气,心脏工作得更好。”细菌在24小时内就消散了,但提升的心脏功能则会持续至少四周。

“这还是非常初步的研究。”

研究者准备研究如何将这一概念应用于人类,如何将光源送到人类心脏中。他们还在研究用人造叶绿体代替细菌的可能性。

论文原文:DOI: 10.1126/sciadv.1603078

本文译自medicalxpress,由译者 CliffBao 基于创作共用协议(BY-NC)发布。

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