新的化学工具包操纵线粒体,揭示了洞察药物毒性

为什么近100万人服用降低胆固醇的他汀类药物经常体验肌肉抽筋吗?为什么在罕见情况下当糖尿病药物对肠道蠕虫,他的血糖水平提高?有什么科学依据所谓的绿茶对健康的影响?

新的化学工具包提供了第一个临床解释这些和其他生理奥秘。答案,事实证明,所有归结为线粒体,那些微小的细胞器悬浮细胞的细胞质中,通常被称为细胞的电池组。

领导的一个研究小组哈佛医学院和广泛的研究所助理教授准会员来自研究开发了一个工具包,隔离五线粒体功能的主要方面,并分析个人药物如何影响这些地区。2月24日在网上发表的这些结果自然生物技术。

在过去的几十年里,越来越多的线粒体细胞健康的理解作为一个关键因素。另一方面,线粒体功能障碍可以导致许多神经退行性疾病和糖尿病之类的代谢疾病。

由于线粒体是负责将我们所吃的食物转化为能量,驱动我们的身体,这些和其他连接逻辑。然而,尚未有系统的方法彻底询问线粒体活动的所有方面。

“从历史上看,大多数研究线粒体被隔离其从常态环境中完成,”而说,他也是人类基因研究中心的成员在马萨诸塞州综合医院。“我们想分析线粒体中完整的细胞,这将给我们的照片线粒体如何与他们的自然环境。为此,我们创建了一个筛选纲要与计算,可以开采。”

为了彻底分析这些细胞器,而和他的团队把注意力集中在线粒体活动的五个基本特性,看着图书馆2500化合物如何影响线粒体有毒副产品(像所有“化工厂”线粒体产生自己的有毒废物),能量水平,物质的速度通过这些细胞器膜电压,和关键的线粒体和核基因的表达。(线粒体包含自己的基因组,组成大约37个基因在人类身上。)

“这就像你的车发动机诊断,”解释了研究。”机修工将探针电池,排气系统,风扇皮带,等等,结果会产生一个读出整个系统。这是类似于我们所做的。”

由于这些调查,研究和他的团队发现了三个主要的结果。

首先,研究小组发现了一个通路的线粒体和细胞的核基因组相互通信。他们发现通过发现某些药物实际上打破这两个基因组之间的沟通。通过逆向工程药物的毒性作用,他们能够重建正常功能。

第二,团队研究了类他汀类的降胆固醇药物。大约有1亿美国人接受他汀类药物,在这个群体中,大约100万经验发生肌肉痉挛和疼痛。先前的研究表明,线粒体,但临床证据冲突。而和他的同事们发现,三出六他汀类药物(Fluvastatin、洛伐他汀和辛伐他汀)干扰线粒体能量水平,血压药物普萘洛尔也是如此。结合时,效果更糟糕。

”很可能相当多的心脏病患者的这三种他汀类药物以及心得安,”而说“我们细胞的研究预测,这些患者可能在更高的风险发展肌肉痉挛。显然,这只是一个假设,但现在这是易于测试。”

第三也是最具临床相关的发现,基于2003年研究合著的一篇论文,一篇论文,说明了2型糖尿病与线粒体基因的表达减少。

随后和无关的论文显示2型糖尿病之间的关系,增加线粒体有毒的副产品。研究的小组决定查询他们的工具包,看看是否有任何药物,影响这两个功能,药物能够提高基因表达而减少线粒体浪费。

事实上,他们发现6个化合物,就是这样做的,五个是扰乱细胞的细胞骨架,也就是说,脚手架,使细胞结构。

五药物,这样做,一个叫Deoxysappanone,发现绿茶和已知的抗糖尿病作用。另一个名为甲苯咪唑,用于治疗肠道蠕虫感染。这个连接给理由案例报告中,糖尿病患者用甲苯咪唑治疗已经描述了在药物改善血糖水平。