21年2023月XNUMX日（
Nanowerkニュース) テキサス A&M 大学健康科学センター (テキサス A&M ヘルス) の科学者は、炭素豊富な供給源の酸化から得られるナノサイズの炭素材料が、高レベルの硫化水素に関連するダウン症候群やその他の障害の治療に使用できることを発見しました。 。硫化水素(H
2S) は主に石油生産の副産物として知られており、「腐った卵」のような臭いが特徴です。この有害なガスは、有機物の嫌気性分解、つまり発酵からも自然に生成されます。このとき、バクテリアが動物の糞尿、食品廃棄物、その他の有機物を酸素の不在下で分解します。硫化水素は生体内で合成され、骨、脳、肝臓、腎臓の機能に重要な役割を果たし、また血管の拡張を調節し、電子伝達系を補充します。高レベルの硫化水素に関連する最もよく知られた症状の 1 つはダウン症候群です。この遺伝性疾患は、筋骨格系や神経系を含む多くのシステムの機能の時間の経過に伴う低下に関連しています。これまでの研究 (
医学的仮説,
“Mental retardation in Down syndrome: a hydrogen sulfide hpothesis”) は、循環 H レベルが低下するとの仮説を立てています。
2S はダウン症患者の機能を改善する可能性があります。しかし、硫化水素は正常な生物学的機能に必要であるため、合成酵素を直接阻害することは有害となる可能性があります。テキサス A&M 健康生物科学研究所およびテキサス A&M 大学医学部のトーマス A. ケント医学博士、ロバート A. ウェルチ教授が主導した革新的かつ共同研究により、ナノサイズのカーボン材料がどのようにして生成されたのかが明らかになりました。さまざまな炭素が豊富な物質の酸化は、いくつかの治療反応のメディエーターとして機能し、脳卒中、出血、外傷、ミトコンドリア毒素に至るまでの実験モデルの結果を改善します。この論文は、インパクトのあるジャーナルに掲載されました
先端材料 (
“Oxidation of Hydrogen Sulfide to Polysulfide and Thiosulfate by a Carbon Nanozyme: Therapeutic Implications with an Emphasis on Down Syndrome”）、ダウン症候群由来の細胞の機能と生存を改善するカーボンナノマテリアルの能力を強調しています。この研究では、容易に合成されたカーボンナノ材料が、ダウン症候群やその他多くの疾患における有毒レベルの硫化水素の疾患を治療するための新しいアプローチをどのように提供できるかを説明しています。硫化水素は、その生成を阻害するのではなく、タンパク質を修飾して抗酸化物質として作用する能力を向上させるなど、多くの好ましい機能を提供する代謝産物に変換されます。これらの物質は、ナノザイムと呼ばれる合成ナノサイズの酵素として作用し、これまでのところ、いくつかの異なる実験モデルで明らかな毒性は示されておらず、急性および慢性の両方の傷害から保護しながら耐容性も良好です。 「炭素ベースの材料と直接的でシンプルな合成方法を使用して多くの疾患を治療する方法を発見したと信じているので、私たちはこの研究に興奮しています」とケント氏は述べた。 「これらの材料が、ダウン症候群に代表される有益な代謝産物に変換されることで、高硫化水素障害の治療に新たなアプローチを提供できることを期待しています。 「私たちは新しい作用を発見し続けていますが、これまでのところすべて好ましいものであり、これらの材料が脅かされている状況下で重要な生物学的機能をサポートするために何ができるかについては氷山の一角にすぎないかもしれません。」と彼は続けた。
