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约翰霍普金斯大学的研究人员发现了一种被认为是血液缺氧后再灌注过程中导致组织和器官损伤的“罪魁祸首”——一种天然毒素PAR聚合物。

研究团队通过小鼠实验发现，血流恢复引发的突然氧气供应激增，促使细胞产生一种极具毒性的化学物质PAR聚合物，该物质能够直接导致细胞死亡。相关研究成果发表在《美国国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）上。

PAR聚合物被认为是一种分子层面的“死亡开关”，其通过破坏细胞内关键机制引发细胞程序性死亡。约翰霍普金斯大学神经退行性疾病教授Ted Dawson指出，这种机制在多种细胞损伤类型中均有证据支持。

研究团队将这种由PAR聚合物引发的细胞死亡过程命名为“parthanatos”，以希腊神话中死亡的拟人化形象Thanatos命名。

为了验证PAR聚合物在心脏病发作、中风及血管损伤等再灌注损伤中的致病作用，研究人员向小鼠神经细胞中注入PAR聚合物，结果细胞迅速死亡。进一步研究发现，缺乏分解PAR聚合物酶的小鼠脑组织中PAR聚合物含量是正常小鼠的两倍。

在模拟中风的血栓损伤模型中，这些缺乏PAR分解酶的小鼠脑损伤面积较正常小鼠增加了62%。相反，体内含有更多该酶的小鼠表现出较少的脑损伤，表明PAR聚合物的积累与脑损伤程度密切相关。

研究还追踪了PAR聚合物在细胞内的动态分布。结果显示，生成后15分钟内PAR聚合物未发生明显移动，但在30至60分钟后，大量PAR聚合物迁移至细胞内关键的“死亡开关”区域，启动不可逆的细胞死亡程序。

约翰霍普金斯大学神经学教授Valina Dawson强调，一旦PAR聚合物激活死亡开关，细胞命运即不可逆转。她表示，如果能够阻断PAR聚合物的形成或功能，将有望开发出保护细胞免受心脏病发作、中风及其他损伤后细胞死亡的药物。

该研究获得美国国立卫生研究院（NIH）和美国心脏协会的资助。

论文作者包括Shaida Andrabi、No Soo Kim、Seong Woon Yu、Hongmin Wang、David Koh、Masayuki Sasaki、Judith Klaus、Takatshi Otsuka、Zhizheng Zhang、Raymond Koehler、Patricia Hurn、Valina Dawson和Ted Dawson（均来自约翰霍普金斯大学），以及加拿大魁北克拉瓦尔大学医学研究中心的Guy Poirier。

更多信息请访问：http://www.neuroice.org/

联系方式：Audrey Huang，约翰霍普金斯医学院