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通过鼻腔给药减重激素可减轻睡眠中的呼吸困难

Johns Hopkins Medicine

Johns Hopkins Medicine 的研究人员对老鼠的实验显示,一种广为人知的可调节饥饿和体重的激素,可通过鼻腔给药的方式缓解睡眠过程中出现的呼吸问题。

研究人员表示,他们成功地通过实验动物鼻腔给予药物,这可能有助于为患有睡眠呼吸困难的患者(例如睡眠呼吸暂停症)开发更易于使用的疗法。

该研究结果发表在美国呼吸与重症监护医学杂志(American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine)的网络版。

瘦素是一种由脂肪细胞生成的激素,1994 年首次被发现,主要作用于大脑的食欲中心,可帮助调节食欲。Vsevolod Y Polotsky 是约翰�霍普金斯大学医学院的医学博士,肺病和重症监护教授,也是该研究论文的资深作者。他表示:�瘦素治疗肥胖/抑制暴饮暴食的效果并未在人体实验中得到证实,但它对呼吸系统的作用,却带来了新的治疗可能性.�他的实验室研究这种激素已有 20 多年。

他研究的一个特别重点就是:寻找治疗阻塞性睡眠呼吸暂停的新策略,这是一种可能致命的严重疾病,影响着约 30% 的美国成年人。肥胖人群的患病率高达 50%。这种疾病的原因是:睡眠的过程中上呼吸道关闭,导致呼吸停止,结果就造成缺氧。肥胖症患者也常常出现另一种被称为肥胖通气不足综合征的健康问题,其通常也伴随着睡眠呼吸暂停。

目前对这些睡眠问题最常见的有效治疗方法是,定期佩戴持续气道正压通气(CPAP)面罩和机器,通过机械力量增加喉咙中的气压,确保在睡眠过程中保持呼吸道通畅。但有的患者感觉 CPAP 机器比较笨重,佩戴不舒服,会发出嘈杂噪音,活动受限制,并因此而停止使用。

Polotsky 说,以往的研究表明,瘦素对调节呼吸非常重要,可以成功治疗瘦素缺乏肥胖小鼠的睡眠呼吸紊乱症状。但因饮食产生肥胖的小鼠对瘦素具有抗性,将瘦素注射到它们腹部时没有反应。

Polotsky 实验室的博士后研究员 Slava Berger 说:�导致瘦素抗性的一个主要原因是,注射方式摄入的激素,难以穿过血脑屏障进入目标脑细胞。�

为了验证这个想法,研究人员首先对成年雄性小鼠进行了 16 周高脂肪饲养,使其出现肥胖。由于瘦素从长期来看会导致体重减轻,而减重也会减少呼吸问题。为此研究人员首先评估了在产生减肥效果前,单剂量瘦素对睡眠呼吸的直接影响。 研究人员通过温度变化和小鼠睡眠期间出现氧气不足的次数,来测量小鼠吸入空气的量。他们在小鼠脖子上安装项圈来观察血氧水平,类似于在紧急护理环境中在人手指上用夹子测量血氧水平。结果显示,只有通过鼻腔进行瘦素给药的小鼠,在睡眠期间通气量增加超过 40%,减轻了上呼吸道阻塞的问题,并使小鼠出现氧气水平不足的次数减少了一半以上。

研究人员对鼻腔给药瘦素的小鼠大脑神经元进行了染色,发现神经元表面的瘦素受体结合有可检测到的瘦素,这意味着这种给药方法已绕过血脑屏障,将瘦素直接转运到大脑,以避免出现瘦素抗性。

为了进一步研究瘦素治疗的长期代谢效应,研究人员对这些肥胖小鼠中的一部分,通过鼻腔或腹部瘦素给药,并持续两周。结果仍然相同:只有通过鼻腔进行瘦素给药的小鼠,显示出食物摄入减少和体重减轻的结果。这些小鼠体重减轻了 1 克,几乎占总体重的 3%;腹部注射瘦素的小鼠体重却出现超过 3 克的增加,表明存在瘦素抗性。

Polotsky 说:�我们相信,这项研究是通过鼻腔给药瘦素减轻睡眠呼吸障碍的首例证据。��我们计划进一步研究通过鼻腔给小鼠施用不同剂量瘦素的效果。�

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�能够确认调节呼吸的关键分子、并且理解如何运用这些分子来治疗包括睡眠呼吸暂停综合症在内的疾病是一项重大成就,� 国立卫生研究院 (the National Institutes of Health)下的国家心肺血液研究所(the National Heart, Lung, and Blood Institute)的国家睡眠障碍研究中心(the National Center on Sleep Disorders Research) 主任Michael Twery评论说,�这项发现为发展新的疗法创造了条件。�

成本也是这种未来疗法的考虑因素之一。CPAP 设备的平均成本为 500~3000 美元。目前可在临床上使用的瘦素名为美曲普汀,是一种极其昂贵的合成瘦素替代物。以这种药物治疗瘦素缺乏症的极端例子,每年的费用可高达数十万美元。但 Polotsky 和 Berger 估计,如果发现鼻腔瘦素给药在临床使用安全有效,那么它的成本可能类似于吸入胰岛素,每瓶只需 25 美元左右。

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