戒菸,是當代許多人2021年新年計劃清單上的第一項,但是對於大多數吸菸者而言,『尼古丁成癮』使他們很難抑制吸菸的欲望。
而且,他們在戒菸階段也往往會因為逃避『戒斷症狀』而再度吸菸。
一直以來,為使吸菸者可以科學地戒除對香菸的依賴性,許多科研團隊在不同研究方向上進行攻關,並取得了一定成效。
近日,一項來自美國西密歇根大學科研團隊的突破性研究,為潛在的戒菸解決方案奠定了基礎。
相關論文以『A cytochrome c is the natural electron acceptor for nicotine oxidoreductase』為題,於近日發表在科學期刊《自然-化學生物學》《Nature Chemical Biology》上。
據論文描述,研究人員提出了一種利用酶來降解體內尼古丁的新方案,這種方式可以將尼古丁從人體系統中清洗掉而沒有任何副作用。
戒菸,怎麼這麼難?
幾乎每個人都知道,吸菸會危害健康,但這種『普遍的認知』並沒有讓吸菸者的戒菸過程變得更容易。
令人戒菸難的始作俑者是尼古丁。
在大腦內部,尼古丁會觸發釋放使人們感覺良好的化學物質,使大腦產生『舒服』的感覺,因此人們可能會選擇香菸作為一種快速而可靠的方式來改善視力、緩解壓力和放松身心。
由於尼古丁一遍又一遍地刺激大腦,吸菸者的大腦已經習慣於周圍有尼古丁。
隨著時間的流逝,尼古丁會改變吸菸者大腦的運作方式,使他們認為似乎隻需要尼古丁就可以感覺良好,這就是造成抽菸上癮的主要原因。
無論是終生吸菸還是偶爾吸菸的人,戒菸都非常困難。
因為當人們停止吸菸時,人們的大腦會控制人的情緒,使人變得煩躁。
同時,戒菸也會導致吸菸者的身體出現難以忍受的戒斷症狀。
戒斷症狀是指吸菸者在停止吸菸或減少吸菸量後,產生一系列不易忍受的症狀和體征,包括吸菸渴求、焦慮、抑鬱、不安、頭痛、唾液腺分泌增加、注意力不集中、睡眠障礙、血壓升高和心率加快等,部分戒菸者還會出現體重增加。
這種戒斷症狀會引起消化系統、循環系統、神經系統和內分泌系統的不同症狀。
精神、神經系統會出現神疲、乏力、寢食難安。
在戒斷中期,嚴重時會有焦慮、躁狂,甚至抑鬱等情況發生。
為了使人們能夠更好地戒除菸草,科學家們已經發現了一些戒菸藥物,這為人們提供了一種安全的方法,使戒菸者習慣於大腦中沒有那麼多的尼古丁。
糾正此前研究
此前,科學家在一項研究中發現,通過對尼古丁上癮的小鼠註射一種實驗室工程形式的 NicA2 酶《這種酶在菸草地裡發現的細菌中自然存在》,可以成功戒除它們的菸癮。
這些小鼠沒有任何復發的跡象,也沒有出現任何戒斷症狀,這項研究一度在 2018 年引起了全球轟動。
但是,這項研究存在一個問題。
研究人員為小鼠使用 NicA2 酶時,尼古丁降解得非常緩慢,他們不得不使用大量 NicA2 酶才能看到這些有益的效果。
這就意味著這些效果或許將永遠無法將其轉化為人類身上。
而且,NicA2 酶需要一個電子受體才能降解尼古丁。
西密歇根大學副教授 Ricky Stull 博士在實驗室助理 Chris Clark 和其他合作者的幫助下發現,研究人員錯誤地認為分子氧是酶的電子受體。
這也正是 Stull 博士團隊研究的重要結論,他們糾正了一項動物研究的致命缺陷。
這種缺陷主要是由於研究人員錯把分子氧而不是細胞色素 c 作為電子受體。
正在攻讀化學工程和生物化學專業的學士學位 Clark 說:『這項研究的結果表明,分子氧不是酶的受體。
相反地,我們發現了一種細胞色素蛋白,它是電子傳遞鏈的一部分,通常用於在細胞內產生能量,是天然的電子受體。
我們發現,如果使用細胞色素 c 作為電子受體,隻需要更少的 NicA2 就能降低尼古丁上癮帶來的影響。
』
對於數百萬知道吸菸有害健康,但是仍在努力戒菸的菸民來說,這一結果可能具有裡程碑意義。
Stull 博士表示:『我認為對這一應用受益最大的是那些試圖戒菸的人,他們有很高的復發風險』
他舉例說,有人試圖戒菸,但是會在與朋友的社交活動中再次抽菸。
一般來說,將尼古丁重新引入體內會引發他們的大腦上癮。
如果他們在再次接觸時已經接受了這種基於 NicA2 酶的治療,尼古丁實際上不會到達他們的大腦,這將阻止他們再次上癮。
關於為什麼這種酶能夠在不觸發戒斷反應的情況下降低血液中尼古丁濃度,還需要做出進一步的研究。
下一步,科學家們將通過測試來驗證 Stull 和 Clark 的研究是否可行。
Clark 表示:『這是第一次由研究證實,分子氧不是這個家族中酶的天然電子受體的案例』 這樣的發現使他對這個領域感到興奮。
興趣,是最好的老師
Clark 在高中時對課堂感到無聊和不感興趣,因此學業成績不佳。
由於 GPA 偏低,他在第一次嘗試申請學校時沒有被大學接受。
他在一所社區大學上了幾門課,並堅持不懈地學習,在之後的第二次嘗試中被錄取,並計劃成為一名化學工程師。
隨著他接觸到更多涉及生命系統的課程,他對於該學科的興趣也在逐漸發展。
關於生命科學方面,Clark 表示:『我發現生命科學的復雜性並不受限於生命科學中常見的一些規則,因為它非常復雜,而且總是在不斷進化,這非常吸引人。
生命科學之所以令人興奮,是因為有時我們自以為我們知道的規則是完全錯誤的』
通過拓寬視野並在西密歇根大學進行多元化的科學研究,Clark 也為潛在的救命療法的發展做出了貢獻。
Clark 說:『吸菸是世界上可預防疾病的主要原因。
如果我們能找到一種新的治療方法,幫助人們擺脫尼古丁上癮或菸草使用,那麼我們將對人類的健康產生巨大的有利影響』
我們相信,未來隨著這項研究的進一步發展,利用化學物質進行科學戒菸,同時不產生戒斷反應的方法,會惠及每一位想要成功戒菸的人。
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