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Eur Res J:纳米颗粒在粘液样本中的移动可预测COPD的发生

来源:本站原创 2019-09-30 23:44

2019年10月1日 讯 /生物谷BIOON/ --在一项早期实验中,约翰霍普金斯大学医学院的研究人员说,他们通过测量纳米颗粒在粘液样本中的移动速度来预测患者的慢性阻塞性肺疾病(COPD)的严重程度。研究人员说,该技术最终可以帮助医生更快地提供更有效的治疗。
 
约翰·霍普金斯大学医学院医学副教授Enid Neptune医学博士说:“如果进一步的研究能够证实我们的结果,那么纳米颗粒将可以及早发现哪些COPD患者更可能需要更深入的干预以避免不良后果。”这项研究近日发表在《European Respiratory Journal》杂志上。
 
根据世界卫生组织的统计,有6500万人患有中度至重度COPD,使其成为全球第五大死亡原因。COPD描述了一组无法治愈的慢性炎症性肺损伤过程,其特征是咳嗽,呼吸困难和唾液和粘液过多。当前,COPD的最佳诊断工具是肺活量测定法,它可以测量一个人深呼吸后可以将空气通过肺部排出的深度。


(图片来源:Www.pixabay.com)
 
“目前的检测手段可以使我们很好地了解患者当前的肺功能,但无法告诉我们他们的疾病将如何发展。”这就是为什么寻找可预测的生物标记如此重要的原因。
 
为了寻找更好的预测手段,作者对粘液样本展开了研究。粘液是人体呼吸道,肠和其他人体内表面的组织分泌的粘液,形成保护性屏障。在肺部,粘液帮助清除了我们呼吸的空气中的潜在有害颗粒。粘液的结构类似于充满水的海绵,具有许多相互连接的细孔。
 
Hanes和Suk以前曾设计出不粘在粘液上的纳米颗粒,并发现这些“粘液惰性”颗粒能够在粘液中扩散移动。 Suk说:“粘液惰性颗粒在呼吸道粘液中的扩散主要受到粘液结构的阻碍,因此,可以根据颗粒在从患者收集的粘液样品中移动的速度来估算粘液孔径。这提示我们,COPD患者的粘液结构可能与正常群体不同,并影响异物甚至病原体的移动方式。”
 
为了对此进行测试,研究人员接下来从33名正在或曾经吸烟的患者中收集了粘液样本。吸烟者中有7名没有COPD病史,有18名有轻度至中度COPD,有8名有严重COPD。
 
然后,研究小组将用荧光标记物标记的纳米颗粒添加到了粘液中,并用超灵敏的摄像头追踪观察纳米颗粒在样品中扩散的速度。
 
研究人员发现,与未患有COPD的患者相比,从患有COPD的患者收集的粘液中,纳米颗粒的运动明显较慢,这表明其粘液的结构更加受限,纳米颗粒难以移动。当观察患有严重COPD患者的粘液样本中的纳米颗粒行为时,该效果甚至更加明显,表明随着COPD的进展,粘液中的孔径进一步缩小。
 
Neptune说:“如果这种受限制的结构影响免疫细胞与肺部感染性病原体接触的能力,那么它就有可能成为COPD的预测指标”。研究人员指出,如果将来有更大的研究证实他们的发现,那么粘液的结构可以为COPD的进展以及改善治疗方法提供新的见解。(生物谷Bioon.com)


原始出处:Jane F. Chisholm et al. Nanoparticle diffusion in spontaneously expectorated sputum as a biophysical tool to probe disease severity in COPD, European Respiratory Journal(2019). DOI: 10.1183/13993003.00088-2019
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