模仿吸血生物抗凝血作用的新分子

大自然赋予蜱虫、蚊子和水蛭一种快速阻止血液凝结的方法，以便它们从宿主体内获取食物。如今，杜克大学的一支研究团队利用这种方法的关键，开发出一种潜在的抗凝剂，可在血管成形术、透析、外科手术和其他手术中替代肝素。

在发表于《自然通讯》杂志的一篇论文中，研究人员描述了一种合成分子，它可以模拟吸血生物唾液中化合物的作用。重要的是，这种新分子还可以被快速中和，以便在治疗后根据需要恢复凝血。

“生物学和进化已经多次进化出高效的抗凝策略，”资深作者、杜克大学医学院外科、细胞生物学、神经外科和癌症药理学与生物学系教授Bruce Sullenger博士说。“这是一个完美的模型。”

苏伦杰和他在杜克大学和宾夕法尼亚大学的同事，包括论文第一作者、苏伦杰实验室成员于海翔博士，首先观察到所有吸血生物都进化出了类似的抑制血液凝固的系统。它们唾液中的抗凝剂采用双相过程：它与宿主血液中特定凝血蛋白的表面结合，然后渗透到蛋白质的核心，在宿主进食时暂时抑制凝血。

吸血生物针对参与凝血的二十多种分子中的不同蛋白质，但研究团队专注于开发针对人体血液中凝血酶和Xa因子的分子，实现针对这些蛋白质的双相抗凝功能。

下一个挑战是开发一种逆转这一过程的方法，这对于临床应用至关重要，以确保患者不会出血。通过充分了解激活机制，研究人员能够研制出一种能够快速逆转凝血的解毒剂。

“我们认为这种方法对患者来说可能更安全，而且引起的炎症更少，”余说。

另一个优势是它是一种合成分子，不同于过去100年来临床使用的标准肝素。肝素来源于猪肠，需要庞大的养殖基础设施，会产生污染和温室气体。

“这是我新热情的一部分——改善血液凝固控制，帮助患者，同时兼顾气候问题，”苏伦格说。“医学界开始意识到这里存在一个大问题，我们需要找到动物制药的替代方案。”